專利名稱:一種旋轉(zhuǎn)式泥漿脈沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及石油鉆控用儀器,尤其是一種石油行業(yè)鉆井用的無線測井 脈沖器。
技術(shù)背景
目前,在石油行業(yè)定向井鉆井過程中使用的國產(chǎn)無線測斜儀器的脈沖器, 是采用升降式閥頭來改變泥漿的過流通道,形成不同程度的泥漿節(jié)流,從而造 成泥漿的壓力波動,地面儀器通過接受并分析這些壓力波動信號,來獲取井底 的各種數(shù)據(jù)信息。
這種結(jié)構(gòu)的脈沖器不論是從理論上,還是從實踐來看,它對井深、泥漿的 性能(黏度、比重、含砂量、含其他雜質(zhì)、壓力、排量等)等因素比較敏感, 容易發(fā)生泥砂沉淀堵塞,或者纖微類雜物堵死,或者泥漿排量或壓力過大而把 閥頭壓死等等問題。以上問題的發(fā)生,會延誤鉆井作業(yè)進度,增加鉆井作業(yè)成 本,以及增加了儀器的損傷和維護成本等。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述脈沖器在使用中存在的問題而設(shè)計的,采用 一組定轉(zhuǎn)子作為閥門,替代以往的升降式的閥頭和閥座;采用專用電機驅(qū)動轉(zhuǎn) 子,替代了以往采用的電磁鐵和電磁線圏。
本實用新型一種旋轉(zhuǎn)式泥漿脈沖器,所要解決的技術(shù)問題是 一種旋轉(zhuǎn)式 泥漿脈沖器,主要有定子、轉(zhuǎn)子、傳動軸和專用電機組成,定子與轉(zhuǎn)子連接, 傳動軸控制定子和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,傳動軸由專用電機控制,專用電機內(nèi)部包含一 個功率放大電路,專用電機的輸入端與探管相連;探管把脈沖電流信號傳遞給 專用電機,專用電機接收到脈沖電流信號后,電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角的大小由 電流脈沖的頻率和脈沖數(shù)決定;轉(zhuǎn)子和定子的葉輪轉(zhuǎn)動速度不同。
當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子的葉輪對齊時,泥漿的流動通道打開,管柱內(nèi)的泥漿壓力下 降;當(dāng)轉(zhuǎn)子的葉輪與定子的流道對齊時,泥漿的流動通道被關(guān)閉,管柱內(nèi)的泥 漿壓力上升。由此,實現(xiàn)一個泥漿脈沖過程。
本實用新型具有如下優(yōu)點1. 釆用電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的方式對泥漿通道進行打開和關(guān)閉,不僅耗能低,而 且流體的過流面積是周期性地穩(wěn)定變化的,這樣所產(chǎn)生的泥漿脈沖也就不受泥 漿排量等因素的影響,非常穩(wěn)定。
2. 定轉(zhuǎn)子的流體通道的面積大,不易被泥砂和雜物堵塞,并且旋轉(zhuǎn)時會自 動清洗。
3. 暴露在泥漿中的運動件僅轉(zhuǎn)子和軸頭,因此,易損件少,使用壽命長。
4. 免維護。定轉(zhuǎn)子釆用的是敞開式流道, 一般情況下無須進行維護。即使 葉輪表面上偶爾有些污物,也無須拆卸,直接清洗即可。
5. 結(jié)構(gòu)簡單,重量不到普通脈沖器的一半,易于安裝和運輸。
6. 適用的泥漿比重和井深范圍大。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
圖2為本實用新型閥打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型閥關(guān)閉狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)為脈沖器定子,2為脈沖器轉(zhuǎn)子,3為傳動軸,4為脈沖器電機,5 為電機電路接口端,6為探管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實用新型的實施例。
如圖旋轉(zhuǎn)式脈沖器主要由定子1、轉(zhuǎn)子2、傳動軸3、電機4和接口端5 組成,電機4內(nèi)部包含一個功率放大電路,接口端5包括輸入端和輸出端,與 探管6相連。探管6把測得的井身參數(shù)輸出成一組脈沖電流信號,電機4接受 脈沖電流信號后,要經(jīng)過功率放大電流進行放大,然后驅(qū)動電機4的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動, 通過傳動軸3,再帶動脈沖器的轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動。在非超載的情況下,電機4旋轉(zhuǎn)的
角度僅僅與輸入的脈沖電流信號的頻率和脈沖數(shù)有關(guān),且無累計誤差。脈沖器 的轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)過一定的角度后,定子1和轉(zhuǎn)子2的流道對齊(如圖l所示),泥漿
通道打開,管柱內(nèi)的泥漿壓力下降;再旋轉(zhuǎn)一定角度,轉(zhuǎn)子2的葉輪與定子1 的流道對齊,泥漿通道被關(guān)閉,管柱內(nèi)的泥漿壓力上升。由此,完成一個泥漿 脈沖信號,地面通過接受泥漿脈沖信號,獲取井下的井身參數(shù)。
權(quán)利要求l、一種旋轉(zhuǎn)式泥漿脈沖器,主要有定子、轉(zhuǎn)子、傳動軸和電機組成,其特征在于定子與轉(zhuǎn)子連接,傳動軸控制定子和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,傳動軸由電機控制,電機內(nèi)部包含一個功率放大電路,電機的輸入端與探管相連。
專利摘要本實用新型提供一種旋轉(zhuǎn)式泥漿脈沖器,主要由定轉(zhuǎn)子、傳動軸和專用電機等組成,專用電機的輸入端與探管部分相連,當(dāng)探管把脈沖電流信號傳遞給電機后,電機轉(zhuǎn)子就會旋轉(zhuǎn)一定的角度,旋轉(zhuǎn)角的大小由探管輸入的電流脈沖的頻率和脈沖數(shù)決定的,當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子的葉輪對齊時,泥漿的流動通道打開,管柱內(nèi)的泥漿壓力下降;當(dāng)轉(zhuǎn)子的葉輪與定子的流道對齊時,泥漿的流動通道被關(guān)閉,管柱內(nèi)的泥漿壓力上升,具有提高穩(wěn)定性,損件少,使用壽命長,易于安裝和運輸?shù)葍?yōu)點。
文檔編號E21B47/12GK201193522SQ200820018539
公開日2009年2月11日 申請日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者軍 張 申請人:東營市金地偉業(yè)石油應(yīng)用工程有限責(zé)任公司