近年来,在社会经济高速发展、能源需求日益激增的时代背景下,天然气作为低碳、高效、环保的清洁能源,已经成为能源资源结构中的不可或缺的、重要的组成部分。目前在天然气气井生产过程中,特别对于产量低、含沙量大、产液指数高的作业井,主要采用柱塞气举进行生产作业。柱塞气举依靠柱塞举升井下积液,从而实现排水采气工作,柱塞到达信号检测是柱塞气举工作状态的重要标识。但是在实际生产中,受井底环境以及检测方法的影响,柱塞传感器对于柱塞到达信号的判断容易出现差错。本文在分析柱塞气举工作机制后,对于柱塞传感器监测对象以及判断柱塞到达的标准进行讨论,在对柱塞到达测量方法进行比较分析后,设计了基于加速度传感器检测柱塞到达信号的研究方案。方案研究振动工作中加速度、速度,以及位移的信号特点,选择油管振动中最优判断参量。论文研究内容主要分为三个部分:第一通过研究数字加速度传感器,计算传感器灵敏度,为加速度值的计算提供理论基础,研究加速度传感器的直流误差项对于速度、位移值计算的影响,讨论基于时域和频域计算速度,振幅积分方法。第二设计适应于气井现场与室内实验,基于STM32L15微处理器具备数据采集、显示、存储、模式控制,通信等功能的低功耗仪器仪表和读取仪表存储数据的上位机数据回放软件。第三通过室内撞击实验测试验证方案的可行性,计算采集点各维度振动特征值,为判断柱塞到达选择最优判断参量。