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基于管柱声场模型的油井动液面深度检测方法研究
摘要：
针对传统油井动液面深度检测方法难以同时实现高测量精度和远距离检测的问题，本文提出了一种基于管柱声场模型的油井动液面深度检测方法。该方法利用管柱声场反演的原理，通过测量声波在管柱内部传播的特征，实现对油井液面的准确检测。同时，该方法可以在较远的距离内实现对油井液面深度的检测，从而适用于深井和远距离检测场合。
本文首先对传统油井动液面深度检测方法进行了简要分析，指出其存在的局限性和不足之处。然后，介绍了管柱声场模型的基本原理，以及利用声场反演实现油井动液面深度检测的方法。具体来说，本文主要针对油井液面的声激发和声能传播机制进行研究，提出了一种有效的信号处理算法来识别液面位置，并且建立了声场模型对液面深度的监测和预测。最后，通过实验验证了本文提出的基于管柱声场模型的油井动液面深度检测方法的有效性和实用性。
关键词：管柱声场模型；油井动液面深度检测；声激发；声能传播；信号处理算法
Abstract:
Inordertoaddresstheproblemoftraditionaloilwelldynamicliquidleveldepthdetectionmethodsbeingdifficulttosimultaneouslyachievehighmeasurementaccuracyandlong-distancedetection,thispaperproposesamethodforoilwelldynamicliquidleveldepthdetectionbasedonthepipecolumnsoundfieldmodel.Thismethodusestheprincipleofpipecolumnsoundfieldinversiontoaccuratelydetecttheoilwellliquidlevelbymeasuringthecharacteristicsofsoundwavespropagatinginsidethepipecolumn.Atthesametime,thismethodcandetectthedepthoftheoilwellliquidlevelatagreaterdistance,makingitsuitablefordeepwellsandlong-distancedetection.
Thispaperfirstbrieflyanalyzesthetraditionaloilwelldynamicliquidleveldepthdetectionmethod,pointingoutitslimitationsandshortcomings.Then,thebasicprincipleofthepipecolumnsoundfieldmodelandthemethodofusingsoundfieldinversiontoachieveoilwelldynamicliquidleveldepthdetectionareintroduced.Specifically,thispaperfocusesonthesoundexcitationandsoundenergypropagationmechanismoftheoilwellliquidlevel,proposesaneffectivesignalprocessingalgorithmtoidentifytheliquidlevelposition,andestablishesasoundfieldmodeltomonitorandpredicttheliquidleveldepth.Finally,theeffectivenessandpracticalityofthemethodforoilwelldynamicliquidleveldepthdetectionbasedonthepipecolumnsoundfieldmodelproposedinthispaperareverifiedthroughexperiments.
Keywords:pipecolumnsoundfieldmodel;oilwelldynamicliquidleveldepthdetection;soundexcitation;soundenergypropagation;signalprocessingalgorithm