內激式應力波發生器的製作方法
2023-05-04 15:04:21
專利名稱：內激式應力波發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及應力波發生器技術領域，是一種內激式應力波發生器。
背景技術：
近年來，隨著鑽井技術的不斷發展，鑽井過程中如何快速的將井底數據參數傳輸到地面，為工程技術人員決策提供技術支持已經成為迫切需要解決的問題；目前使用的常規泥漿隨鑽數據傳輸儀器，只能應用於純液相流體鑽井中，在氣體或氣液混相流體鑽井中， 由於傳輸介質的可壓縮特性無法完成壓力脈衝方式傳輸數據而不能使用；同時傳輸速度較慢，目前使用的泥漿隨鑽數據傳輸儀器傳輸速度為0. S3it/s，較快的能夠達到2 bit/s。
發明內容本實用新型提供了一種內激式應力波發生器，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有常規泥漿隨鑽數據傳輸儀器只能用於單一介質的傳輸和傳輸速度慢的問題。本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現的一種內激式應力波發生器，包括外筒、芯軸、壓電陶瓷換能器、控制電路倉和電源；在外筒的內部安裝有芯軸、壓電陶瓷換能器、控制電路倉和電源；在外筒的內部下側有內凸臺，芯軸的下端坐在內凸臺的上端面， 芯軸的外徑與外筒的內徑相對應，芯軸的頂部固定有安裝臺，安裝臺的外徑小於芯軸的外徑，芯軸和安裝臺的中部有上下方向的軸向通道；在軸向通道外側的芯軸上有上下方向的至少一個的過流通道；在安裝臺的上端固定連接有壓電陶瓷換能器，在壓電陶瓷換能器的上端固定連接有控制電路倉，在控制電路倉的內部有控制電路板，控制電路倉的上端與電源的下端固定連接在一起。下面是對上述實用新型技術方案的進一步優化或/和改進上述在控制電路倉與壓電陶瓷換能器之間可固定安裝有緩衝器。上述過流通道的截面可呈流線扇形，過流通道為三個。上述控制電路倉與電源之間可安裝有扶正器；扶正器的下端與控制電路倉的上端通過螺紋連接在一起；扶正器的上端與電源的下端通過螺紋固定連接在一起，扶正器上均布三條彈性弓形扶正條。上述外筒上端的外壁上可有外螺紋，在外筒下端的內孔上有內螺紋。本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，其以應力波作為數據傳輸的載體，可以應用在氣體或氣液混相流體鑽井中，不受傳輸介質的影響；同時數據傳輸速度大大提高，可以達到 2bit/s。
附圖1為本實用新型最佳實施例的主視剖視結構示意圖。附圖2為附圖1的A-A向剖視結構示意圖。附圖中的編碼分別為1為外筒，2為芯軸，3為壓電陶瓷換能器，4為控制電路倉，5為電源，6為內凸臺，7為過流通道，8為緩衝器，9為扶正器，10為安裝臺，11為軸向通道。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。在本實用新型中，為了便於描述，各部件的相對位置關係的描述均是根據說明書附圖的布圖方式來進行描述的，如上、下、左、右等的位置關係是依據說明書附圖的布圖方向來確定的。下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述如附圖1所示，該內激式應力波發生器包括外筒1、芯軸2、壓電陶瓷換能器3、控制電路倉4和電源5 ；在外筒1的內部安裝有芯軸2、壓電陶瓷換能器3、控制電路倉4和電源 5 ；在外筒1的內部下側有內凸臺6，芯軸2的下端坐在內凸臺6的上端面，芯軸2的外徑與外筒1的內徑相對應，芯軸2的頂部固定有安裝臺10，安裝臺10的外徑小於芯軸2的外徑， 芯軸2和安裝臺10的中部有上下方向的軸向通道11 ；在軸向通道11外側的芯軸2上有上下方向的至少一個的過流通道7 ；在安裝臺10的上端固定連接有壓電陶瓷換能器3，在壓電陶瓷換能器3的上端固定連接有控制電路倉4，在控制電路倉4的內部有控制電路板，控制電路倉4的上端與電源5的下端固定連接在一起。可根據實際需要，對上述內激式應力波發生器作進一步優化或/和改進如附圖1所示，在控制電路倉4與壓電陶瓷換能器3之間固定安裝有緩衝器8 ；在高速流體衝擊芯軸2時，芯軸2會使壓電陶瓷換能器3強烈運動，緩衝器8可以使壓電陶瓷換能器3運動強度減小，從而起到保護壓電陶瓷換能器3的作用。如附圖2所示，過流通道7的截面呈流線扇形，過流通道7為三個；這樣可以減少高速流體對芯軸2的衝蝕。如附圖1所示，在控制電路倉4與電源5之間安裝有扶正器9 ；扶正器9的下端與控制電路倉4的上端通過螺紋連接在一起；扶正器9的上端與電源5的下端通過螺紋固定連接在一起，根據需要，扶正器9上均布三條彈性弓形扶正條；扶正器9可以使連接的整個裝置在外筒1內繞著同一中心轉動，不發生徑向偏移。如附圖1所示，在外筒1上端的外壁上有外螺紋，在外筒1下端的內孔上有內螺紋。以上技術特徵構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特徵，來滿足不同情況的需求。本實用新型最佳實施例的使用過程儀器接通電源5工作後，控制電路倉4內的控制電路將井下其它儀器採集到的信號轉換為模擬信號並經過信號調製，功率放大一系列處理後，並通過控制壓電陶瓷換能器3產生應力波信號，應力波信號通過芯軸2傳遞至外筒1， 沿著鋼製的鑽杆柱向上傳播，傳輸至地面後由地面的接收裝置進行信號接收及處理。
權利要求1.一種內激式應力波發生器，其特徵在於包括外筒、芯軸、壓電陶瓷換能器、控制電路倉和電源；在外筒的內部安裝有芯軸、壓電陶瓷換能器、控制電路倉和電源；在外筒的內部下側有內凸臺，芯軸的下端坐在內凸臺的上端面，芯軸的外徑與外筒的內徑相對應，芯軸的頂部固定有安裝臺，安裝臺的外徑小於芯軸的外徑，芯軸和安裝臺的中部有上下方向的軸向通道；在軸向通道外側的芯軸上有上下方向的至少一個的過流通道；在安裝臺的上端固定連接有壓電陶瓷換能器，在壓電陶瓷換能器的上端固定連接有控制電路倉，在控制電路倉的內部有控制電路板，控制電路倉的上端與電源的下端固定連接在一起。
2.根據權利要求1所述的內激式應力波發生器，其特徵在於控制電路倉與壓電陶瓷換能器之間固定安裝有緩衝器。
3.根據權利要求1或2所述的內激式應力波發生器，其特徵在於過流通道的截面呈流線扇形，過流通道為三個。
4.根據權利要求1或2所述的內激式應力波發生器，其特徵在於在控制電路倉與電源之間安裝有扶正器；扶正器的下端與控制電路倉的上端通過螺紋連接在一起；扶正器的上端與電源的下端通過螺紋固定連接在一起，扶正器上均布三條彈性弓形扶正條。
5.根據權利要求3所述的內激式應力波發生器，其特徵在於控制電路倉與電源之間安裝有扶正器；扶正器的下端與控制電路倉的上端通過螺紋連接在一起；扶正器的上端與電源的下端通過螺紋固定連接在一起，扶正器上均布三條彈性弓形扶正條。
6.根據權利要求1或2所述的內激式應力波發生器，其特徵在於外筒上端的外壁上有外螺紋，在外筒下端的內孔上有內螺紋。
7.根據權利要求3所述的內激式應力波發生器，其特徵在於外筒上端的外壁上有外螺紋，在外筒下端的內孔上有內螺紋。
8.根據權利要求4所述的內激式應力波發生器，其特徵在於外筒上端的外壁上有外螺紋，在外筒下端的內孔上有內螺紋。
9.根據權利要求5所述的內激式應力波發生器，其特徵在於外筒上端的外壁上有外螺紋，在外筒下端的內孔上有內螺紋。
專利摘要本實用新型涉及應力波發生器技術領域，是一種內激式應力波發生器，其包括外筒、芯軸、壓電陶瓷換能器、控制電路倉和電源；在外筒的內部安裝有芯軸、壓電陶瓷換能器、控制電路倉和電源；在外筒的內部下側有內凸臺，芯軸的下端坐在內凸臺的上端面，芯軸的外徑與外筒的內徑相對應，芯軸的頂部固定有安裝臺，安裝臺的外徑小於芯軸的外徑，芯軸和安裝臺的中部有上下方向的軸向通道；在軸向通道外側的芯軸上有上下方向的至少一個的過流通道。本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，其以應力波作為數據傳輸的載體，可以應用在氣體或氣液混相流體鑽井中，不受傳輸介質的影響；同時數據傳輸速度大大提高，可以達到2bit/s。
文檔編號E21B17/10GK202047813SQ201120153039
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月15日 優先權日2011年5月15日
發明者劉琛, 周強, 唐亮, 孫鵬, 羅維, 陳若銘 申請人:中國石油集團西部鑽探工程有限公司