[發明專利]用于MWD遙測的高信號強度泥漿警報器

有效

• 申請號: 201680005967.6
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN107109930B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: W.C.陳;K.伊夫蒂卡
• 申請（專利權）人: 通用電氣能源油田技術公司
• 主分類號: E21B47/18
• 分類號: E21B47/18;E21B41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;李強

本發明提供一種隨鉆測量(MWD)工具，該隨鉆測量工具包括：傳感器；可操作地連接到傳感器的編碼器；和可操作地連接到編碼器的調制器。該調制器包括：第一定子、轉子、和第二定子。該轉子最佳定位于第一定子和第二定子之間。使用第二定子放大調制器所產生的壓力脈沖信號。

相關申請

本申請要求2015年1月14日提交的名稱為“用于MWD遙測的高信號強度泥漿警報器（”High Signal Strength Mud Siren for MWD Telemetry”）”的美國臨時專利申請序列號62/103,421的優先權。

技術領域

本發明總體涉及遙測系統領域，并且更具體地且不具有限制意義地涉及用于井眼鉆孔操作中的聲信號發生器。

背景技術

通常鉆井以用于從地下儲層生產石油流體。在許多情況下，鉆頭連接到鉆柱并且通過基于表面的鉆機旋轉。鉆井泥漿循環通過鉆柱，以在切割穿過地下巖層并且將巖屑攜帶到井眼之外來冷卻鉆頭。使用旋轉鉆頭和鉆孔泥漿是本領域內眾所周知的。

隨著鉆井技術改進，能夠采用“隨鉆測量”技術以允許鉆工準確地識別鉆柱和鉆頭位置以及井眼條件。MWD設備通常包括一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器檢測環境條件或位置并且將該信息傳回位于表面處的鉆工。能夠使用承載關于測量條件編碼數據的聲信號將該信息傳到地面。

現有技術的用于發射這些聲信號的系統利用波形信號發生器，該等波形信號發生器產生鉆井泥漿壓力的快速變化。壓力的快速變化產生脈沖，該脈沖通過鉆井泥漿傳遞給定位于表面處或表面附近的接收器。現有技術的壓力脈沖發生器或者“泥漿警報器”包括單個定子、單個轉子和使轉子可控地旋轉的馬達。轉子的選擇性旋轉暫時地限制和釋放泥漿流通過泥漿警報器。通過控制轉子的旋轉，泥漿警報器能夠產生壓力脈沖的模式，可在表面處理解并且解碼該模式。

盡管通常有效，但是現有技術的泥漿警報器可能由于壓力脈沖減弱而在經過較長距離時經歷帶寬限制和信號退化。因此，需要產生行進更遠并且攜帶額外數據的較強的壓力脈沖的改進的泥漿警報器。本發明涉及現有技術中的該等和其它的缺陷。

發明內容

本發明包括隨鉆測量（MWD）工具，該隨鉆測量工具包括傳感器、可操作地連接到該傳感器的編碼器和可操作地連接到該編碼器的調制器。該調制器包括第一定子、轉子和第二定子。

在另一個方面中，本發明包括用于與鉆井工具編碼器一起使用的調制器。該調制器包括第一定子、轉子和第二定子。轉子定位在第一定子和第二定子之間。

在又一個方面中，本發明包括適于用于鉆地下井的鉆井系統。該鉆井系統包括鉆柱、鉆頭、以及定位在鉆柱和鉆頭之間的隨鉆測量（MWD）工具。隨鉆測量工具包括傳感器、可操作地連接到該傳感器的編碼器和可操作地連接到該編碼器的調制器。該調制器包括第一定子、轉子和第二定子。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例構造的鉆井系統的圖示。

圖2是圖1的鉆井系統的調制器和馬達的實施例的橫截面圖。

圖3是圖2的調制器的定子的俯視圖。

圖4是圖2的調制器的轉子的俯視圖。

具體實施方式

根據本發明的實施例，圖1示出了位于井眼102中的鉆井系統100。鉆井系統100包括鉆柱104、鉆頭106和MWD（隨鉆測量）工具108。應當領會，鉆井系統100將包括其它的部件，其中包括鉆機、抽泥泵以及其它的基于表面的設施和井下配件。