[發明專利]井下連續波泥漿脈沖發生器

有效

• 申請號: 201210575409.7
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103015989A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張亞軍;李曉東;郭留洋;曹海軍;劉立揚
• 申請（專利權）人: 西安思坦儀器股份有限公司
• 主分類號: E21B47/18
• 分類號: E21B47/18
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術領域

本發明屬于石油隨鉆測量領域，涉及一種井下泥漿脈沖發生器，尤其涉及一種通過泥漿波傳輸井底測量信號的井下連續波泥漿脈沖發生器。

背景技術

石油隨鉆測量領域利用測得的鉆井參數和地層參數及時調整鉆頭軌跡，使之沿目的層方向鉆進，而且隨鉆測井獲得的地層參數最接近地層的原始狀態，更有利于對復雜地層的含油、氣評價。隨鉆測井儀器放在無磁鉆鋌內，除測量定向參數（井斜、方位、工具面角）、伽馬、電阻率、聲速、中子孔隙度、密度等常規測井外，還可測量鉆壓、扭矩、轉速、環空壓力等鉆井參數。隨鉆測井的信號傳輸方式分為有線與無線兩種，有線傳輸包括：電纜傳輸、特種鉆桿傳輸及光纖傳輸等，無線傳輸包括：泥漿脈沖、電磁波、聲波等。泥漿脈沖可用于深井以及較低的開發成本，使得泥漿脈沖成為目前廣泛采用的傳輸方式。

泥漿脈沖發生器作為隨鉆測量的核心部分，按其工作原理可分為：正脈沖、負脈沖以及連續波脈沖發生器。負脈沖由于對井壁破壞嚴重，下井儀器的結構復雜，組裝、操作和維修不便，很少使用。泥漿正脈沖發生器使用普遍，但是傳輸速率較低，隨著技術的發展，已不能滿足大數據量傳輸的需要。連續波泥漿脈沖發生器的優點是傳輸速度快，是目前重點發展的技術之一。

連續波泥漿脈沖發生器是隨鉆測井系統的核心部分，而現有的連續波泥漿脈沖發生器存在著種種問題，諸如針孔連接方式在井下振動環境下引起的電氣虛連接，平衡油囊被腐蝕或漏油而導致壓力不足不能平衡井下壓力，井斜過大或者下鉆速度過快造成儀器脫鍵而導致無信號的問題，儀器不可打撈，出現卡鉆時儀器報廢等。連續波泥漿脈沖發生器信號相對較弱，受噪聲干擾影響相對較大，對信號處理系統要求較高。

發明內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種工作可靠以及可用于無線隨鉆系統產生泥漿脈沖信號的井下連續波泥漿脈沖發生器。

本發明的技術解決方案是：本發明提供了一種井下連續波泥漿脈沖發生器，其特殊之處在于：所述井下連續波泥漿脈沖發生器包括連續波脈沖產生組件以及用于驅動連續波產生組件工作的驅動組件；所述連續波脈沖產生組件包括外殼，自上而下依次設置在外殼內部的定子以及可繞外殼的軸向進行軸向旋轉的轉子；所述定子與轉子上并沿外殼的軸向方向均設置有泥漿過流孔；所述外殼的上端設置有端蓋；所述端蓋上設置有用于泥漿通過的通孔；所述定子上的泥漿過流孔與端蓋上的通孔相貫通；所述轉子上的過流孔與外殼的側面開口相貫通；所述驅動組件帶動轉子轉動。

上述驅動組件包括保護筒、設置在外殼內部的電機以及在保護筒內部可進行繞保護筒的軸向轉動及軸向移動的主軸；所述電機與主軸相連；所述主軸通過鍵與轉子相連。

上述主軸整體剖面呈十字型；所述主軸的軸向設置的貫通主軸軸向的軸向通孔；所述定子以及轉子的軸向均設置有可使主軸伸入的通心孔；所述主軸的一端依次伸入轉子以及定子的通心孔中，并通過鍵與轉子固定連接；所述主軸伸出定子的端部上設置有與軸向通孔位置相對應的傳壓活塞；所述主軸與保護筒之間設置有上層密閉空腔；所述主軸與電機之間設置有下層密閉空腔；所述上層密閉空腔以及下層密閉空腔中灌注有硅油或液壓油；所述主軸與電機相連一端的軸向通孔與下層密閉空腔相貫通；所述主軸在泥漿壓力以及硅油或液壓油的作用下可沿電機的軸向進行軸向滑動。

上述驅動組件還包括設置在電機與主軸之間并用于連接電機與主軸的聯軸器；所述聯軸器過盈安裝在主軸下端，側孔與主軸上側孔對齊；所述主軸在泥漿壓力以及硅油或液壓油的作用下帶動聯軸器可沿電機的軸向進行軸向滑動。

上述井下連續波泥漿脈沖發生器還包括設置在外殼底部并與外殼相連的下殼體；所述下殼體上的側壁上設置有平衡活塞；所述驅動組件還包括用于貫通下層密閉空腔以及平衡活塞之間的流體通道。

上述井下連續波泥漿脈沖發生器還包括設置在端蓋上的打撈頭。

上述井下連續波泥漿脈沖發生器還包括設置在外殼上的用于密封外殼與鉆鋌內壁的組合密封圈；所述組合密封圈是一道或多道。

上述下殼體內部還設置有用于與其它儀器相連的航空插頭。

本發明的優點是：