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在油井开采过程中,需要对油井的温度、压力、液位等参数进行测量,以监控采油过程。其中液位是一个很重要的参数。 以往的井下液位测量主要是通过爆炸声源产生大功率的声脉冲信号,利用微音器接收回波信号,人为地对回波信号曲线进行分析来估算液位。这种方法有着误差大、不直接、不方便、不安全等缺点。本文提出的方法采用可控声源,发射较低功率的频谱扩展信号,在接收端对回波信号进行匹配滤波处理,通过检测相关峰来确定特征回波的位置,从而计算出液位。 本文首先介绍了声学基本原理以及声波在各种截管中的传播,在此基础上采用声电类比方法简化油井端口模型,对油田油井端口处的声音传播损失进行了理论分析:再对比爆炸声液位测量系统和基于扩频方法的液位测量系统,对基于扩频方法的液位测量开发系统各部分构成进行简要介绍,从整体上构架出该系统模型;然后对比两种系统的信号处理方法,在此基础上介绍了扩频原理,并对信号的处理过程进行描述,着重比较了不同长度的伪随机码所带来的扩频增益;最后进行了模拟试验,并对排水管模拟实验测量结果进行了分析和讨论。