一種雙向輪連續波發生器的製作方法

2023-06-03 13:48:46

專利名稱：一種雙向輪連續波發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鑽井領域，一種雙向輪連續波發生器，屬於井下工具類。
背景技術：
無線隨鑽測量系統(MWD)是鑽井過程中進行井下數據實時測量和傳輸的一種裝 置，其特點是在不中斷正常鑽進的情況下獲得鑽頭附近測得的數據，並將這些數據傳輸到 地面。連續波脈衝隨鑽系統是目前無線隨鑽系統中傳輸數據最快的系統，其工作原理是連 續波脈衝發生器的轉子在泥漿作用下產生泥漿脈衝，由井下探管編碼後轉化為正弦壓力 波。當定子相對於轉子的發生位置變化，使這種正弦或餘弦壓力波在時間上出現相位移或 角位移，在地面連續檢測這些相位及其頻率的變化，並通過數字解碼和計算得到井下的測 量數據。
發明內容為實現鑽井過程中採用連續波泥漿脈衝傳輸井下數據，本實用新型提供一種雙向 輪連續波發生器。一種雙向輪連續波發生器，主要由井下發電機、外筒、扶正器、控制電路倉、電機 倉、雙向輪、閥座等組成。井下發電機與扶正器、控制電路倉、電機倉從上到下依次相連，井 下發電機為整個系統供電。扶正器的支架結構為菱形或弓形，扶正器外徑與外筒內徑形成 間隙配合，以保持整體管柱的居中。控制電路置於控制電路倉內，主要用於控制步進電機。 步進電機置於電機倉內，並通過步進電機主軸與雙向輪相連。雙向輪壁上均布有四個方孔。 閥座套在雙向輪外側，閥座均布有四個弧面槽。雙向輪壁上的四個方孔與閥座上的四個弧 面槽位置徑向相對。雙向輪上的方孔高度略大於閥座上的弧面槽高度。外筒下部有一環形 內臺階，閥座座在此環形內臺階上。本實用新型主要優點在於本實用新型結構簡單、操作方便、易於實施。扶正器能 有效保持整體管柱的居中。雙向輪轉動過程中受到各個方向的泥漿壓力均勻作用，阻力較 小，運行穩定，產生的脈衝信號連續穩定。雙向輪上的方孔高度略大於閥座上的弧面槽高 度，避免完全堵死泥漿流道，產生嚴重蹩壓，造成工具儀器的損壞。本實用新型採用機電一 體式設計簡化了結構，提高了工作穩定性和效率。

圖1本實用新型結構示意圖圖2本實用新型A-A剖面圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1-2所示一種雙向輪連續波發生器，主要由井下發電機1、外筒2、扶正器3、控制電路倉4、電機倉5、雙向輪6、閥座7等組成。井下發電機1與扶正器3、控制電路倉4、電 機倉5從上到下依次相連，井下發電機1為整個系統供電。扶正器3的支架結構為菱形或 弓形，扶正器3外徑與外筒2內徑形成間隙配合，以保持整體管柱的居中。控制電路置於控 制電路倉4內，主要用於控制步進電機。步進電機置於電機倉5內，並通過步進電機主軸與 雙向輪6相連。雙向輪6壁上均布有四個方孔。閥座7套在雙向輪6外側，閥座7均布有 四個弧面槽。雙向輪6壁上的四個方孔與閥座7上的四個弧面槽位置徑向相對。雙向輪6 上的方孔高度略大於閥座7上的弧面槽高度。外筒2下部有一環形內臺階，閥座7座在此 環形內臺階上。 本實用新型原理為閥座7上的弧面槽以及雙向輪6上的方孔共同組成泥漿下部 流道。雙向輪6在步進電機的控制下正向或反向轉動。閥座7的弧面槽與雙向輪6的方孔 位置完全相對時，流道最大，最暢通；弧面槽與方孔位置完全相錯時，流道最小。流道大小的 變化引起泥漿流量及壓力的改變，從而產生泥漿脈衝。當儀器通電後，控制電路收集到井底 數據，並依照不同的數據將命令傳遞給步進電機。步進電機控制雙向輪6正向或反向旋轉， 雙向輪6上的方孔與閥座7上的弧面槽產生位置變化，泥漿流道變大或減小，引起泥漿的流 量和壓力的不斷變化，從而產生不同的連續泥漿脈衝，並通過轉化表現出不同的正弦波相 位變化。
權利要求一種雙向輪連續波發生器，主要由井下發電機(1)、外筒(2)、扶正器(3)、控制電路倉(4)、電機倉(5)、雙向輪(6)、閥座(7)等組成；控制電路倉(4)、電機倉(5)依次相連；控制電路置於控制電路倉(4)內，步進電機置於電機倉(5)內；步進電機主軸與雙向輪(6)相連；外筒(2)下部有一環形內臺階，閥座(7)座在此環形內臺階上；其特徵在於雙向輪(6)壁上均布有方孔；閥座(7)套在雙向輪外側，閥座(7)均布有弧面槽；雙向輪(6)上的方孔與閥座(7)上的弧面槽位置徑向相對。
2.根據權利要求1所述的一種雙向輪連續波發生器，其特徵在於雙向輪(6)壁上均 布的方孔數量為四個；閥座(7)均布的弧面槽數量為四個。
3.根據權利要求1所述的一種雙向輪連續波發生器，其特徵在於雙向輪(6)上的方 孔高度略大於閥座(7)上的弧面槽高度。
4.根據權利要求1所述的一種雙向輪連續波發生器，其特徵在於扶正器(3)上接井 下發電機(1)，下與控制電路倉(4)相連。
5.根據權利要求1所述的一種雙向輪連續波發生器，其特徵在於扶正器(3)外徑與 外筒(1)內徑形成間隙配合。
專利摘要本實用新型涉及一種雙向輪連續波發生器，實現鑽井過程中採用連續波泥漿脈衝傳輸井下數據。本實用新型步進電機主軸與雙向輪(6)相連。雙向輪(6)壁上均布有四個方孔。閥座(7)套在雙向輪(6)外側，閥座(7)均布有四個弧面槽。雙向輪(6)上的四個方孔與閥座(7)上的四個弧面槽位置徑向相對。本實用新型的控制電路控制步進電機帶動雙向輪(6)正轉或反轉，使雙向輪(6)上的方孔與閥座(7)上弧面槽產生位置上的變化，從而通過鑽井液的流量及壓力的變化泥漿脈衝變化。本實用新型結構簡單、操作方便、易於實施。採用機電一體式設計簡化了結構，提高了工作穩定性和效率。
文檔編號E21B47/18GK201627579SQ201020002999
公開日2010年11月10日 申請日期2010年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者周強, 唐亮, 柯學, 羅維, 陳濤 申請人:中國石油集團西部鑽探工程有限公司克拉瑪依鑽井工藝研究院