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1、10申请公布号CN103643939A43申请公布日20140319CN103643939A21申请号201310589452322申请日20131120E21B47/04720120171申请人中国科学院力学研究所地址100190北京市海淀区北四环西路15号72发明人刘曰武74专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所普通合伙11390代理人胡剑辉54发明名称一种煤层气液位光纤测试装置57摘要本发明公开了一种煤层气液位光纤测试装置，包括光纤前端探测头，一端的端面封装有透明膜并设有过滤网，用于下放到没层气井下并防止光纤前端探测头受到污染和损坏；光纤，与所述光纤前端探测头的另一端相接，用于激光传。
2、输；激光信号发生及数据处理部，该激光信号发生及数据处理部用于产生激光，通过所述光纤传输到所述光纤前端探测头的端部，激光经过所述光纤前端探测头的端部反射后由所述光纤返回，并对返回的波激光进行处理，得到激光强度变化的数字信号；数据显示部，接收所述激光信号发生及数据处理部处理后的信息并进行显示。本发明不仅测试方便，而且能够准确地判断煤层气液面的位置。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页10申请公布号CN103643939ACN103643939A1/1页21一种煤层气液位光纤测试装置，其特征在于，包括光纤前端探。
3、测头，一端的端面封装有透明膜并设有过滤网，用于下放到没层气井下并防止光纤前端探测头受到污染和损坏；光纤，与所述光纤前端探测头的另一端相接，用于激光传输；激光信号发生及数据处理部，该激光信号发生及数据处理部用于产生激光，通过所述光纤传输到所述光纤前端探测头的端部，激光经过所述光纤前端探测头的端部反射后由所述光纤返回，并对返回的波激光进行处理，得到激光强度变化的数字信号；数据显示部，接收所述激光信号发生及数据处理部处理后的信息并进行显示。2如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光信号发生及数据处理部包括激光发生器，用于产生所述激光；激光解制解调器，接收由所述激光发生器发射后由所述光纤前端探测头。
4、的端部反射回来的激光，经过处理后得到激光强度变化的数字信号；数据处理模块，记录所述激光强度变化的数字信号与所述光纤下放的位置数据。权利要求书CN103643939A1/2页3一种煤层气液位光纤测试装置技术领域0001本发明涉及一种煤层气液位光纤测试装置。背景技术0002煤层气是一种储量丰富高效清洁的非常规天然气资源，是后石油时代能源补充的生力军。煤层气井排采生产过程中需要对液面进行监测测试，以达到监测煤层气井井底压力的目的。目前，测试方法主要包括回声仪法和压力计法。0003回声仪法的缺点是当井下液面较深或套压为零时，回声法受到仪器性能的限制将难以测定井下液面的准确深度，且下入管柱实际深度与通过。
5、地面丈量计算下入深度有一定误差。此外，抽油井特别是煤层气井在正常生产时容易产生泡沫段，增加了液面计算误差。为了消除泡沫段对计算液面的影响，常常需要在探测液面前采取措施消除泡沫段。0004压力计法的缺点是在压力测试时出现卡、挂、难下压力计的现象日加严重；压力计测试局限性比较大，只能用于偏心井口的环空井测试；由于很难预先估计出液面的确切位置，所以为了保证压力计至少有3点停在液面以下，每井次至少需要停5个点，造成施工周期较长；压力计现场测试时需要有专门的值班车和人员留守井场进行看井，浪费了大量的人力物力。发明内容0005本发明的目的在于提供一种煤层气液位光纤测试装置，不仅测量方便，而且还能够准确判断。
6、煤层气液面的位置。0006本发明的一种煤层气液位光纤测试装置包括0007光纤前端探测头，一端的端面封装有透明膜并设有过滤网，用于下放到没层气井下并防止光纤前端探测头受到污染和损坏；0008光纤，与所述光纤前端探测头的另一端相接，用于激光传输；0009激光信号发生及数据处理部，该激光信号发生及数据处理部用于产生激光，通过所述光纤传输到所述光纤前端探测头的端部，激光经过所述光纤前端探测头的端部反射后由所述光纤返回，并对返回的波激光进行处理，得到激光强度变化的数字信号；0010数据显示部，接收所述激光信号发生及数据处理部处理后的信息并进行显示。0011优选地，所述激光信号发生及数据处理部包括0012。
7、激光发生器，用于产生所述激光；0013激光解制解调器，接收由所述激光发生器发射后由所述光纤前端探测头的端部反射回来的激光，经过处理后得到激光强度变化的数字信号；0014数据处理模块，记录所述激光强度变化的数字信号与所述光纤下放的位置数据。0015本发明利用激光在气体和水中的波的折射率的不同来进行测试，当光纤前端探测头下放到液面位置时，此时激光的折射会发生变化，从而导致反射回来的激光的强度有一个变化，再通过监测激光光强的变化来得到煤层气液面位置。本装置不仅测试方便，而且能说明书CN103643939A2/2页4够准确地判断煤层气液面的位置。附图说明0016图1为本发明结构示意图。具体实施方式00。
8、17如图1所示，本发明包括光纤前端探测头1、激光信号发生及数据处理部2、数据显示部3和光纤4。0018光纤前端探测头1一端端面封装有透明膜并设有过滤网，用于下放到没层气井下并防止光纤前端探测头1受到污染和损坏；以探测井下的液面位置。光纤4与光纤前端探测头1的另一端相接，用于激光传输。0019激光信号发生及数据处理部2用于产生激光，通过光纤4传输到光纤前端探测头1的端部，激光经过光纤前端探测头1的端部反射后由光纤4返回，并对返回的波激光进行处理，得到激光强度变化的数字信号。由于激光在空气和水中的折射率不同，因此当光纤前端探测头1下放到煤层气液面下时，激光的折射率会产生一个变化，从而使反射回来的激。
9、光的强度就会变化，激光信号发生及数据处理部2一方面发生激光，另一方面接收返回的激光，并通过测试激光强度的变化来判断是否进入到液面下位置，从而获得煤层气液面的位置信息。0020在本发明实施例中，激光信号发生及数据处理部2包括激光发生器21、激光调制解调器22、数据处理模块23。激光发生器21用于产生激光，激光解制解调器22接收由激光发生器21发射后由光纤前端探测头1的端部反射回来的激光，经过处理后得到激光强度变化的数字信号，数据处理模块23记录激光强度变化的数字信号与光纤下放的位置数据。0021数据显示部3接收激光信号发生及数据处理部2处理后的信息并进行显示。这样，当测试的激光强度发生变化时，则在数据显示部3显示当前光纤前端探测头1下放的位置，从而得到煤层气液面的位置。0022本发明利用激光在气体和水中的波的折射率的不同来进行测试，当光纤前端探测头1下放到液面位置时，此时激光的折射会发生变化，从而导致反射回来的激光的强度有一个变化，再通过监测这个变化来得到煤层气液面位置。本装置不仅测试方便，而且能够准确地判断煤层气液面的位置。说明书CN103643939A1/1页5图1说明书附图CN103643939A。