[發明專利]一種管道內流體壓力脈沖信號發生器

無效

• 申請號: 201010238812.1
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN101881158A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 劉均;袁峰;鄒彥艷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E21B47/18
• 分類號: E21B47/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種壓力脈沖信號發生器。

背景技術

在鉆井過程中，為了感知鉆頭處的信息，需要在鉆頭處進行測量，目前，測量數據最好的傳輸方式是利用泥漿壓力波實現井下信號的傳遞。壓力波的類型有正波、負波和連續波三種，使用最多的是正波。目前能夠產生正波的方法有多種，其基本原理均是減小泥漿通道中某個位置的截面面積，在維持穩定泥漿流量的情況下，使泥漿入口端壓力增大，從而產生壓力波動。

在井下，泥漿信號發生器的使用環境是處于高溫、高壓、強震動的情況下，這就要求其適應性強、可靠性高、信號質量好并且維修簡單，如果泥漿脈沖器的脈沖信號質量差，會造成上傳數據錯誤；如果可靠性差，會導致因儀器故障起鉆，加大鉆井成本?，F有的石油鉆井中使用的泥漿信號發生器主要有正負脈沖型泥漿脈沖器和節流環正脈沖發生器以及電磁閥結構正脈沖型泥漿脈沖器，正負脈沖發生器存在泄露泥漿、沖蝕井壁等問題，導致發生波形的形狀不好；電磁閥式正脈沖器結構簡單，但是其功耗高，在井下電池容量有限的情況下，不能長時間使用。

發明內容

本發明是為了解決現有的井內脈沖信號發生器發生波形不好，以及功耗較高的問題，從而提供一種管道內流體壓力脈沖信號發生器。

一種管道內流體壓力脈沖信號發生器，它包括外筒、內筒、內筒堵頭、X型支架、測量與控制電路、電源、電磁鐵運動機構、密封堵頭、連桿、圓盤、活塞、膨脹環、底座、筒套和外筒套；

內筒堵頭將內筒的上端密封，密封堵頭將內筒的下端密封，內筒堵頭、內筒和密封堵頭形成密封腔體，所述密封腔體由上至下分為第一腔體、第二腔體和第三腔體，測量與控制電路設置在第一腔體中，電源設置在第二腔體中，電磁鐵運動機構設置在第三腔體中；測量與控制電路的電源信號輸入端與電源的電源信號輸出端連接，所述測量與控制電路的電源信號輸出端與電磁鐵運動機構的電源信號輸入端連接；

密封堵頭的中心開有通孔，連桿密封穿過所述密封堵頭的通孔與電磁鐵運動機構的傳動部件的下端固定連接，并且電磁鐵運動機構的傳動部件帶動連桿沿軸向方向上下運動，圓盤的中心開有通孔，連桿的下端穿過所述圓盤的通孔與活塞的根部固定連接；所述電磁鐵運動機構的傳動部件、連桿、圓盤和活塞為一體件；所述圓盤沿其厚度方向開有兩個弧形通孔，所述兩個弧形通孔沿沿圓盤的直徑方向對稱；

筒套的上端內側壁固定連接密封堵頭的外側壁，所述筒套的側壁上對稱開有四個導流通孔，圓盤的外邊緣與筒套的內壁滑動連接，電磁鐵運動機構斷電狀態圓盤的側面密封筒套側壁上的四個通孔；電磁鐵運動機構通電狀態圓盤的側面打開筒套側壁上的四個通孔；

筒套的下端內側壁固定連接底座的內側壁；底座與筒套之間開有膨脹環凹槽，膨脹環設置在膨脹環凹槽中，所述底座的中心開有節流孔，電磁鐵運動機構通電狀態，活塞密封節流孔20；電磁鐵運動機構斷電狀態，活塞打開節流孔；

密封堵頭、筒套和底座為一體件；

其中，密封堵頭的通孔、圓盤的通孔和底座的節流孔中心位于內筒的軸心線上；

外筒套的上端與外筒的下端緊密連接，所述外筒套中部的內壁緊縮，使外筒套的上端腔體大于下端腔體，內筒通過多個X型支架固定在外筒和外筒套中，內筒與外筒套和外筒之間的通道為泥漿通道。

本發明的裝置在測量和控制電路的控制下，有效的利用泥漿循環過程和壓力產生正脈沖信號，產生脈沖時對電池工作電流要求低，功耗較低；同時，脈沖波形產生時裝置處于正反饋狀態，波形形狀好。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明中的膨脹環收縮狀態的結構示意圖；圖3是本發明中的膨脹環擴張狀態的結構示意圖；圖4是本發明的導流孔與圓盤之間的結構關系示意圖；圖5是圖1的A部放大圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1說明本具體實施方式，一種管道內流體壓力脈沖信號發生器，它包括外筒1、內筒2、內筒堵頭3、X型支架4、測量與控制電路5、電源6、電磁鐵運動機構8、密封堵頭12、連桿13、圓盤14、活塞15、膨脹環18、底座19、筒套22和外筒套23；

內筒堵頭3將內筒2的上端密封，密封堵頭12將內筒2的下端密封，內筒堵頭3、內筒2和密封堵頭12形成密封腔體，所述密封腔體由上至下分為第一腔體、第二腔體和第三腔體，測量與控制電路5設置在第一腔體中，電源6設置在第二腔體中，電磁鐵運動機構8設置在第三腔體中；測量與控制電路5的電源信號輸入端與電源6的電源信號輸出端連接，所述測量與控制電路5的電源信號輸出端與電磁鐵運動機構8的電源信號輸入端連接；