盐穴储气库气液界面激光测距方法探讨_王升.pdf
《盐穴储气库气液界面激光测距方法探讨_王升.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《盐穴储气库气液界面激光测距方法探讨_王升.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、盐穴储气库气液界面激光测距方法探讨王升(中石化江汉油田分公司石油工程技术研究院,湖北 武汉 )摘要在盐穴储气库中需要监测注气采卤时储气库内气、液界面实时深度,以保证穴腔顶板安全。针对盐穴库环境特点,分析现有常见无线液面测距方法的优缺点,提出基于脉冲激光测距的气液界面测距方法,并设计出适用于盐穴储气井气液界面深度连续监测的激光测距装置。关键词储气井;气液界面;激光测距 中图分类号 ;文献标识码 文章编号 ():盐穴储气库在建腔过程中,由于各种原因形成一些畸形盐腔,严重的会影响储气库的运行安全,有时需对畸形盐腔进行修复。修复或储气阶段,井筒处于带压环境,采用传统有缆的方式对不同介质界面的测量,带压
2、施工工艺较为复杂,通讯线缆需要穿越井口,并要求达到长期气密封的效果,存在一定的安全泄漏隐患。因此,现场需要一种基于无线传输的液位测量方式,满足储气库气液界面监测的需求。储气库无线液位测量方法储气库通常依靠注入或排出液体来调整天然气的储量,需要对气液面深度进行精准监测。由于储气库井下的测量环境和测量条件较为恶劣,相较于声波法、浮筒法、电磁波法等测距方法,激光测距法的装置体积小,重量轻,能够安装在井下双层管道的夹层中,同时激光与声波等信号相比,具有较好的单色性、相干性、方向性和测量速度快的优点。文中将以激光测距技术为核心,阐述一种用于盐穴储气库气液界面变化的实时无线测距技术。储气库气液界面激光测距
3、工艺原理激光测距模块需要对变化的液面进行测量,液面有波动,且激光到达液面时,产生反射、折射。在注入、排出天然气的过程中,储气库腔内因气体流动而形成大风,也会因注入、排出液体而产生的水雾漂浮在腔体中,以上因素都会对激光在储气库的腔体内传播产生或多或少的影响。激光测距模块需要选择较强的激光脉冲,并采取合适的测量原理,以克服不利传输条件。激光测距原理激光测距所采用的基本原理是通过激光测距模块的发射器发射一个光脉冲,光脉冲在传输过程中遇到目标物后发生反射,发射波在返回时被激光测距模块接收,会测量得到光脉冲从发射到被接受过程所需要的时间,此时算得光速与测量时间的乘积则为测量距离的二倍。若设激光测距仪和目
4、标物之间的距离为,光脉冲从发射到被接受过程所需要的时间为,光在空气中的传播速度为,则所测量距离为:()储气库内激光测距装置在安装及进行测距时,可以使激光探头与竖直方向呈一定角度发射激光,到测量液面后反射回到测量探头。通过发射与接收激光信号的时间差获得距离数据(图)。江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报 年 月 第 卷第期 收稿日期 作者简介王升(),男,大学,工程师,现主要从事科技管理工作。图 储气库内激光探头的测量示意图相对中心管和套管,接箍处有 左右的凸起台阶,如果垂直向下进行测量很容易测量到凸起的短节或管道侧壁,不能获得精准数据。因此采用一定的角度进行测量,结果如下:()式中:为激光测
5、距仪和目标物之间的距离,为光脉冲从发射到被接受过程所需要的时间,为光脉冲在空气中的传播速度,为激光测距模块激光探头与竖直方向的夹角。激光调制方式优选按照不同的时间测量方式,激光测距可以分为对脉冲进行测量的脉冲式测距法和对光脉冲相位进行测量的相位法。脉冲式激光测距法脉冲式激光测距所采用的基本原理是通过发射器发射出测量脉冲,在测量脉冲遇到目标物并返回后,计算得到测量脉冲的周期数量,从而得到光脉冲从发射到被接受过程所需要的时间为。采用脉冲式激光测距时,光脉冲的周期通常较大,即发射的光脉冲为宽脉冲,通过计算光脉冲的周期数量,并且明确一个周期的时长,即可得到光脉冲传播所消耗的时间,通过公式()得到测量距
6、离。设一个周期的时长为,从发射第一个光脉冲到接收到第一个反射脉冲过程中,发射器所发射光脉冲的总个数为,则测量距离可用下式表示:()根据公式()可知,影响脉冲式激光测距的测量精确度的最主要因素是测量时间,测量时间又与测量频率密切相关,可以得到结论:脉冲式激光测距的精确度是由所发射脉冲的频率决定,由于采用的是宽脉冲以方便计数,当要提高精度时,脉冲频率高,周期窄,计数将变得非常困难,所以通常情况下脉冲式激光测距的精度比较低,测量误差较大。相位式激光测距法相位测距法是通过测量连续调制的光波在待测距离上往返传播所发生的的相位变化,间接测量时间。在实际工作时,测距装置内部信号发生器产生信号,通过激光机产生
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 盐穴储气库气液 界面 激光 测距 方法 探讨 王升
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。