CN111236930A - 一种剪切式泥浆脉冲发生装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种剪切式泥浆脉冲发生装置,包括脉冲发生部、驱动部、壳体,脉冲发生部包括相配合设置的定子和转子,定子和转子上均设置有泥浆过流孔;驱动部包括电机和转子驱动件,转子驱动件一端与电机轴相连,转子驱动件的另一端与转子相连;壳体设置于驱动部的外围,驱动部与壳体内壁之间为浸油空间;转子驱动件中设置有中空部,中空部一端与外界相连通,中空部另一端为盲孔,中空部侧壁上设置有与浸油空间相连通的通油孔,中空部内设置有第一平衡柱塞。转子驱动件的中空设置不仅可以减小转动轴的惯量,使装置更容易控制,降低功耗,还能提高密封作用,有效阻止泥浆进入。
Description
技术领域
本申请属于石油井下仪器技术领域,具体涉及一种剪切式泥浆脉冲发生装置。
背景技术
石油钻井过程中随钻测量系统承担了井眼轨迹参数测量功能,测量和解算完成后需要通过井下信息上传装置来实现井底参数的上传,目前常用的两种信息上传方式有电磁波和泥浆脉冲信息上传方式,电磁波信号传输受井深的限制比较明显,对深井不适用,泥浆脉冲形式的信息上传方式比较常用,井下控制系统通过适当的编码方式将井下参数信息转化为压力脉冲信号传输到地面,地面通过井底压力信号采集系统实现井下信息的解码功能。
泥浆脉冲发生器要实现压力信号的产生,需要机械动作的实现才能完成,常见的驱动形式有电磁阀驱动和电机驱动两种形式,运动形式有两种,一种为往复运动型脉冲发生器,如QDT、哈里伯顿650仪器等,另外一种类型为剪切阀式的脉冲发生器,如APS公司的剪切阀式脉冲发生器。无论是哪种类型的脉冲发生器,由于机械动作的存在,系统的动作总成首先都要进行充油以完成系统井下压力平衡设置功能,同时由于机械动作的存在,都存在着动密封的问题,而井下仪器工作环境非常恶劣,井下旋动密封性能好坏直接影响到了整个井下仪器的工作寿命,而目前市场上见到的泥浆脉冲发生器动密封在实际工作过程中很容易出现泥浆侵入,进而造成仪器故障。
CN104481518A中公开了一种振荡剪切式泥浆脉冲发生器及控制方法,打捞头置于泥浆上游,电气组件置于泥浆下游,打捞头与定子悬挂筒连接,转阀定子与转阀转子均安装在定子悬挂筒内部;转阀定子由导流定子压盖压紧在定子悬挂筒中,转阀转子通过驱动轴驱动;在抗压筒内部分别安装有压力平衡密封模块、电机、转角检测模块及驱动轴,压力平衡密封模块位于抗压筒中部,安装在驱动轴与抗压筒之间;压力平衡密封模块包括活塞内导向套、主平衡活塞、电机密封活塞、活塞外导向套,主平衡活塞靠近轴承安装在活塞内导向套上,活塞内导向套固定在活塞外导向筒内,主平衡活塞将活塞外导向筒分为上游与下游两个空间,在主平衡活塞上游活塞外导向筒上开有注油孔,下游活塞外导向筒上开有泥浆流通孔,用于平衡活塞外导向筒内外的压力,电机密封活塞将电机独立隔离,并由活塞导向套限制其轴向移动,起到二次密封的作用。
现有的泥浆脉冲发生器中存在的问题有:转子驱动轴运动惯量较大,控制难度较高,系统能耗较高,且活塞部件设置于转子部件和定子部件之间,即活塞部件两边的状态差异较大导致密封效果差,密封部件容易失效。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了一种剪切式泥浆脉冲发生装置,包括脉冲发生部、驱动部、壳体,所述脉冲发生部包括相配合设置的定子和转子,所述定子和所述转子上均设置有泥浆过流孔;所述驱动部包括电机和转子驱动件,所述转子驱动件一端与电机轴相连,所述转子驱动件的另一端与所述转子相连;所述壳体设置于所述驱动部的外围,所述驱动部与所述壳体内壁之间为浸油空间;所述转子驱动件中设置有中空部,所述中空部一端与外界相连通,所述中空部另一端为盲孔,所述中空部侧壁上设置有与所述浸油空间相连通的通油孔,所述中空部中设置有第一平衡柱塞。
本申请利用电机直接驱动转子,通过转子和定子的相对旋转位置变化产生泥浆压力波,结构简单可靠,可实现高速率数据传输;转子驱动件中空设置的作用,一方面减小了转子驱动轴的惯量,控制更容易实现,有效的降低了系统功耗,另一方面,由于转子驱动件的中空设置增大了浸油空间,空间的冗余设置更利于整个结构应对内外环境的变化;再一方面,浸油空间的浸油深度更大,进一步降低泥浆侵入的风险,大大增加了整个结构的寿命及使用可靠性。本申请进一步在中空部中设置有第一平衡柱塞,利用第一平衡柱塞适应内、外界温度和压力变化并对这种变化进行有效补偿,进一步防止泥浆侵入,该申请中第一平衡柱塞在转子驱动轴中,外围的状态是一样的,这样的结构会大大增加其密封效果。
进一步的,所述定子与所述壳体一端相连,所述转子驱动件远离所述电机的一端沿轴向方向依次穿过所述定子和所述转子,所述转子驱动件侧壁通过键结构与所述转子相连,所述中空部从所述转子驱动件的一端延轴向方向朝电机方向延伸。本申请将转子设置于定子的外侧,这样的设置使得结构更好地适应现场需要,方便转子进行更换。
进一步的,还包括第二平衡柱塞,所述第二平衡柱塞设置于所述转子驱动件与所述壳体之间,所述第二平衡柱塞在轴向方向上设置于所述通油孔与所述转子之间。本申请中的第二平衡柱塞一方面是为了防止泥浆从转子驱动件与壳体之间的空间进入;另一方面,第二平衡活塞通过通油孔与第一平衡活塞相连通加大了液压油的活动空间,使得两个平衡活塞相配合工作可以增大对环境变化的适应力。
进一步的,所述转子驱动件外壁上设置用于所述第二平衡柱塞进行限位的挡圈,所述挡圈在轴向方向设置于所述通油孔和所述转子之间,所述第二平衡柱塞设置于所述挡圈与所述转子之间。本申请中利用挡圈对第二平衡柱塞起到限位作用,防止第二平衡柱塞堵住通油孔。
进一步的,所述第二平衡柱塞包括第二柱塞本体、第一密封件和第二密封件,所述第一密封件设置于所述第二柱塞本体靠近所述转子驱动件的一端,所述第二密封件设置于所述第二柱塞本体靠近所述壳体内壁的一端。本申请中的第二平衡柱塞以旋转动密封功能为主,当压力和温度很高且第一柱塞到达最大极限补偿位置时,第二平衡柱塞也可以往复移动进行压力补偿。第二平衡柱塞还有一个作用就是当充油后装进第一平衡柱塞时,第二平衡柱塞能够自动调整位置,适应油量的变化,使得第一平衡柱塞更平稳,减少不利的晃动。
进一步的,还包括第三平衡柱塞,所述第三平衡柱塞设置于所述电机轴与所述壳体之间,所述第三平衡柱塞包括第三柱塞本体,所述第三柱塞本体中设置有油路通道和单向阀,所述单向阀一端与所述油路通道相连通,所述单向阀另一端与所述浸油空间相连通,所述第三柱塞本体靠近所述电机轴的一端设置有第三密封件,所述第三柱塞本体靠近所述壳体内壁的一端设置有第四密封件。本申请中的第三平衡柱塞的设置主要目的是为了保护电机,即使第一平衡柱塞失效后仍然能够保证电机不受泥浆侵入的影响。
进一步的,所述第一平衡柱塞包括第一柱塞本体,所述第一柱塞本体中部的外围设置有凸缘,所述凸缘延周向设置有若干用于放置第五密封件的凹槽。由于第一平衡柱塞在工作时,在中空部中不断的做往复运动,所以凹槽的设置一方面是为了密封件的安装,另一方面是避免应力集中,尽量降低其与中空部内壁的磨损,提高其使用寿命。
进一步的,所述中空部从所述转子驱动件一端延伸至所述转子驱动件的中部,所述通油孔设置于所述中空部远离所述转子的一端,所述转子驱动件一端设置用于第一平衡柱塞进行限位的堵头,所述转子驱动件一端设置用于放置所述堵头的卡接凹槽。堵头一方面用于第一平衡柱塞的机械限位,另一方面作为脉冲发生装置充油时的出油口。
进一步的,还包括打捞件,所述打捞件一端与所述转子相连,所述打捞件设置于所述转子驱动件的外围。打捞件用于辅助整个脉冲发生装置在钻铤内的安装和拆卸。
进一步的,还包括尾部连接部,所述尾部连接部与所述壳体通过螺纹连接,所述尾部连接部中包括顶紧件、尾部连接器和承压连接器,所述顶紧件一端与所述电机远离所述转子驱动件的一端相连,所述顶紧件另一端与所述尾部连接器相连,所述尾部连接器另一端与所述承压连接器相连。本申请中顶紧件用于装配过程中保证电机组件安装到位,且内部为中空结构,可以储存电机尾部引出线。
进一步的,本申请中充油孔设置在壳体上,进油孔设置在壳体远离所述转子的一端,这样的设置,使得第三平衡柱塞中的单向阀发挥作用,进油孔和出油孔分别位于第三平衡柱塞的两端,液压油只能从进油孔流向出油孔,只能单向流动,不能反向流动,最大程度放置泥浆进入,保护电机。
本申请的有益效果如下:
1、转子驱动件中空设置的作用,一方面减小了转子驱动轴的惯量,控制更容易实现,有效的降低了系统功耗,另一方面,由于转子驱动件的中空设置增大了浸油空间,空间的冗余设置更利于整个结构应对环境压力、温度的变化;再一方面,浸油空间的浸油深度更大,进一步降低泥浆侵入的风险,大大增加了整个结构的寿命及使用可靠性;
2、本申请进一步在中空部中设置有第一平衡柱塞,利用第一平衡柱塞适应外界温度和压力变化并对这种变化进行有效补偿,进一步防止泥浆侵入;
3、本申请将转子设置于定子的外侧,这样的设置使得结构更好地适应现场需要,方便转子进行更换;
4、本申请中的第二平衡柱塞一方面是为了防止泥浆从转子驱动件与壳体之间的空间进入;另一方面,第二平衡活塞通过通油孔与第一平衡活塞相连通加大了液压油的活动空间,使得两个平衡活塞相配合工作可以增大对环境变化的适应力;
5、本申请中的第三平衡柱塞的设置主要目的是为了保护电机,即使第一平衡柱塞以及第二平衡柱塞均失效后仍然能够保证电机不受泥浆侵入的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请中一种脉冲发生装置的结构示意图;
图2为本申请中另一种脉冲发生装置的结构示意图;
图3为本申请中又一种脉冲发生装置的结构示意图;
图4为本申请中第一平衡柱塞的结构示意图;
图5为本申请中第三平衡柱塞的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思,下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
一种剪切式泥浆脉冲发生装置,如图1-图3所示,包括脉冲发生部1、驱动部2和壳体3,其中,脉冲发生部1包括相配合设置的定子11和转子12,定子11和转子12上均设置有泥浆过流孔4;驱动部2包括电机21和转子驱动件22,转子驱动件22一端与电机21轴相连,转子驱动件22的另一端与转子12相连;壳体3设置于驱动部2的外围,驱动部2与壳体3内壁之间为浸油空间5;转子驱动件22中设置有中空部6,中空部6一端与外界相连通,中空部6另一端为盲孔,中空部6侧壁上设置有与浸油空间5相连通的通油孔61,中空部6中设置有第一平衡柱塞62。
在使用时,本实施例中的剪切式泥浆脉冲发生装置安装在钻铤内,转子12在驱动部2的驱动下产生剪切运动,泥浆过流孔4的过流面积会不断发生变化,在变化过程中就会产生压力波,通过合适的运动控制策略,使得转子12的运动能够产生具有一定编码规则的压力波,地面系统通过压力信号采集装置采集到压力波的变化并进行解码,进而得到井下有用的测量数据;而中空部6中以及浸油空间5中浸油是为了防止泥浆进入,影响结构的正常使用,第一平衡柱塞62设置于中空部6中,是为了隔离泥浆和液压油,并自动补偿内、外环境温度及压力变化对系统的影响。
在使用前,需要往浸油空间5以及中空部6内充油,充油时,将第一平衡柱塞62移除,将液压油从充油口102浸入浸油空间5,并进一步通过通油孔61进入中空部6中,充油后在中空部6中塞入第一平衡柱塞62,即完成充油操作。这样,在实际使用中,根据环境中第一平衡柱塞62内外的压力或温度变化,第一平衡柱塞62可以在中空部6中做往复运动,用于适应这种变化,进而有效阻止泥浆进入。
可以理解的,定子11与壳体3一端相连,转子驱动件22远离电机21的一端沿轴向方向依次穿过定子11和转子12,转子驱动件22侧壁通过键221结构与转子12相连,中空部6从转子驱动件22的一端延轴向方向朝电机21方向延伸。
可以理解的,中空部6从转子驱动件22一端延伸至转子驱动件22的中部,通油孔设置于中空部远离转子的一端,转子驱动件22一端设置用于第一平衡柱塞62进行限位的堵头63,转子驱动件22一端设置用于放置堵头63的卡接凹槽。堵头63的作用一方面是在充油阶段作为出油口,在充油时,将堵头63和第一平衡柱塞62移除,充油后先将第一平衡柱塞62塞入中空部6,再将堵头63装入卡接凹槽中;另一方面堵头63可以对第一平衡柱塞62起到限位作用,防止第一平衡柱塞62从中空部6中掉落。
可以理解的,通过调整转子12及定子11之间的间隙,例如调节键221的长度可调节该间隙,以及通过更换不同的转子12和定子11组合可以实现泥浆压力波信号幅值的调整。
可以理解的,本实施例中驱动部2浸油,也有利于系统散热。
可以理解的,本实施例中转子12既可以连续旋转,也可以往复式振荡剪切,取决于电机21的控制策略。
可以理解的,如图4所示,第一平衡柱塞62包括第一柱塞本体621,第一柱塞本体621中部的外围设置有凸缘622,凸缘622延周向设置有若干用于放置第五密封件624的凹槽623。
可以理解的,第五密封件624可以是O型圈,也可以是其它类型的密封圈。
可以理解的,驱动部2与壳体3之间设置有若干轴承31,用于实现转子驱动件22和壳体3之间的运动隔离,可以是径向轴承、角接触轴承或者其它类型的轴承类型。
可以理解的,电机21输出轴与转子驱动件的连接,可以过键221传动方式,或者电机21输出轴做成多变形截面形状插入转子驱动件22尾部,将电机21的输出扭矩最终作用到转上,通过控制电机21的转速变化产生期望的泥浆压力波形变化。
可以理解的,电机21可以是直流无刷电机、有刷电机、步进电机、永磁同步类型电机或者其它类型的电机,具体实现时为增加传递的扭矩和控制精度,可以配套减速器、编码器或者旋转变压器一起使用。
可以理解的,本实施例中为了防止泥浆从转子驱动件与壳体之间的空间进入,可以在这个空间内装入密封结构,该密封结构可以是静态密封如密封轴承等,也可以是动态密封,该密封结构不妨碍通油孔与浸油空间之间的互通即可。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上还包括第二平衡柱塞7,如图1-图3所示,第二平衡柱塞7设置于转子驱动件22与壳体3之间,第二平衡柱塞7在轴向方向上设置于通油孔61与转子12之间。
第二平衡柱塞7在实际工作中,正常状态下,第二平衡柱塞7主要用于防止泥浆从转子驱动件22和壳体3之间的空间进入,第二平衡柱塞7主要以旋转动密封功能为主,另一方面;第二平衡柱塞7与实施例1中的第一平衡柱塞62还可以相互配合做往复运动;当外界泥浆压力较大时,第一平衡活塞朝电机21方向运动用于压力补偿,但是当外界当压力和温度很高且第一柱塞到达最大极限补偿位置时,第二平衡柱塞7也可以往复移动进行压力补偿;且当温度压力较高,液压油的体积发生膨胀时,由于中空部6、第一平衡柱塞和第二平衡柱塞7的存在,使得液压油在内部活动空间更大,可以分散液压油体积膨胀带来的不利影响。再一方面,第二平衡柱塞7还有一个作用就是充油后装进第一平衡柱塞62时,第二平衡柱塞7能够自动调整位置,适应油量的变化。
可以理解的,转子驱动件22外壁上设置用于第二平衡柱塞7进行限位的挡圈71,挡圈71在轴向方向设置于通油孔61和转子12之间,第二平衡柱塞7设置于挡圈71与转子12之间。挡圈71的设置是为了对第二平衡柱塞7的活动范围起到限定作用,防止第二平衡柱塞7在使用过程中堵住通油孔61。
可以理解的,第二平衡柱塞7包括第二柱塞本体72、第一密封件73和第二密封件74,第一密封件73设置于第二柱塞本体72靠近转子驱动件22的一端,第二密封件74设置于第二柱塞本体72靠近壳体3内壁的一端。
可以理解的,第一密封件73和第二密封件74为旋转密封件,可以是O型圈也可以是其它类型的旋转动密封件,如星形圈、V型圈等。
实施例3
在实施例1的基础上还包括第三平衡柱塞8,如图1-图3所示,第三平衡柱塞8设置于电机21轴与壳体3之间,如图5所示,第三平衡柱塞8包括第三柱塞本体81,第三柱塞本体81中设置有油路通道811和单向阀812,单向阀812一端与油路通道811相连通,单向阀812另一端与浸油空间5相连通,第三柱塞本体81靠近电机21轴的一端设置有第三密封件813,第三柱塞本体81靠近壳体3内壁的一端设置有第四密封件814。
在工作时,第三平衡柱塞8用于保护电机21,放置泥浆进入电机21中,第三平衡柱塞8中设置单向阀812,使得液体只能单向流动,即只能从电机21一端朝转子驱动件22的一端流,却不能反向流动;这样也就保证了即使第一和第二平衡柱塞7发生了密封泄漏,第三平衡柱塞8仍然可以起作用,保护了电机21的安全,可提高系统的可靠性。
可以理解的,第三密封件813和第四密封件814为动密封件,可以为可以是O型圈、V型圈、星型圈或者其它类型密封圈。
可以理解的,在另一个实施例中,还包括打捞件101,打捞件101一端与转子12相连,打捞件101设置于转子驱动件22的外围。打捞件101是用于辅助整个脉冲发生装置在钻铤内的安装和拆卸功能。
可以理解的,在另一个实施例中,还包括尾部连接部9,尾部连接部9与壳体3通过螺纹连接,尾部连接部9中包括顶紧件91、尾部连接器92和承压连接器93,顶紧件91一端与电机21远离转子驱动件22的一端相连,顶紧件91另一端与尾部连接器92相连,尾部连接器92另一端与承压连接器93相连。
顶紧件91用于装配过程中保证电机21安装到位,且内部为中空结构,可以储存电机21尾部引出线。尾部连接器92一端与电机21的电机21引出线相连,另外一端通过承压连接器93与外部驱动控制器相连。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,包括
脉冲发生部,所述脉冲发生部包括相配合设置的定子和转子,所述定子和所述转子上均设置有泥浆过流孔;
驱动部,所述驱动部包括电机和转子驱动件,所述转子驱动件一端与电机轴相连,所述转子驱动件的另一端与所述转子相连;
壳体,所述壳体设置于所述驱动部的外围,所述驱动部与所述壳体内壁之间为浸油空间;
所述转子驱动件中设置有中空部,所述中空部一端与外界相连通,所述中空部另一端为盲孔,所述中空部侧壁上设置有与所述浸油空间相连通的通油孔,所述中空部内设置有第一平衡柱塞。
2.根据权利要求1所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,所述定子与所述壳体一端相连,所述转子驱动件远离所述电机的一端沿轴向方向依次穿过所述定子和所述转子,所述转子驱动件侧壁通过键结构与所述转子相连,所述中空部从所述转子驱动件的一端延轴向方向朝电机方向延伸。
3.根据权利要求1所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,还包括第二平衡柱塞,所述第二平衡柱塞设置于所述转子驱动件与所述壳体之间,所述第二平衡柱塞在轴向方向上设置于所述通油孔与所述转子之间。
4.根据权利要求3所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,所述转子驱动件外壁上设置用于所述第二平衡柱塞进行限位的挡圈,所述挡圈在轴向方向设置于所述通油孔和所述转子之间,所述第二平衡柱塞设置于所述挡圈与所述转子之间。
5.根据权利要求3所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,所述第二平衡柱塞包括第二柱塞本体、第一密封件和第二密封件,所述第一密封件设置于所述第二柱塞本体靠近所述转子驱动件的一端,所述第二密封件设置于所述第二柱塞本体靠近所述壳体内壁的一端。
6.根据权利要求1所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,还包括第三平衡柱塞,所述第三平衡柱塞设置于所述电机轴与所述壳体之间,所述第三平衡柱塞包括第三柱塞本体,所述第三柱塞本体中设置有油路通道和单向阀,所述单向阀一端与所述油路通道相连通,所述单向阀另一端与所述浸油空间相连通,所述第三柱塞本体靠近所述电机轴的一端设置有第三密封件,所述第三柱塞本体靠近所述壳体内壁的一端设置有第四密封件。
7.根据权利要求1所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,所述第一平衡柱塞包括第一柱塞本体,所述第一柱塞本体中部的外围设置有凸缘,所述凸缘延周向设置有若干用于放置第五密封件的凹槽。
8.根据权利要求2所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,所述中空部从所述转子驱动件一端延伸至所述转子驱动件的中部,所述通油孔设置于所述中空部远离所述转子的一端,所述转子驱动件一端设置用于第一平衡柱塞进行限位的堵头,所述转子驱动件一端设置用于放置所述堵头的卡接凹槽。
9.根据权利要求2所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,还包括打捞件,所述打捞件一端与所述转子相连,所述打捞件设置于所述转子驱动件的外围。
10.根据权利要求1所述的一种剪切式泥浆脉冲发生装置,其特征在于,还包括尾部连接部,所述尾部连接部与所述壳体通过螺纹连接,所述尾部连接部中包括顶紧件、尾部连接器和承压连接器,所述顶紧件一端与所述电机远离所述转子驱动件的一端相连,所述顶紧件另一端通过所述尾部连接器与所述承压连接器相连。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021143461A1 (zh) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种剪切式泥浆脉冲发生装置 |
WO2024119684A1 (zh) * | 2022-12-07 | 2024-06-13 | 深圳市尚水智能股份有限公司 | 一种离心式分散装置 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102425411A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-04-25 | 斯伦贝谢金地伟业油田技术(山东)有限公司 | 连续波泥浆脉冲发生器 |
WO2014039025A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Mud pulser with high speed, low power input hydraulic actuator |
CN103827695A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-05-28 | 哈利伯顿能源服务公司 | 以泥浆为动力的惯性驱动振荡脉动器 |
CN103946482A (zh) * | 2011-11-14 | 2014-07-23 | 哈里伯顿能源服务公司 | 在钻柱内产生数据脉冲的装置和方法 |
CN105257283A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-20 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 旋转式泥浆连续波发生器 |
CN205135614U (zh) * | 2015-10-26 | 2016-04-06 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 旋转式泥浆连续波发生器 |
CN106014396A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-10-12 | 中国海洋石油总公司 | 一种剪切阀泥浆脉冲器的动密封及压力补偿结构 |
US20170074092A1 (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Geo Trend Corporation | Rotary Pulsers and Associated Methods |
CN106593421A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种耐高温井下信息上传装置 |
CN206246119U (zh) * | 2016-11-22 | 2017-06-13 | 长江大学 | 连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件 |
CN107532472A (zh) * | 2015-02-23 | 2018-01-02 | Aps科技公司 | 用于沿钻柱传输信息的包括脉冲发生器的泥浆脉冲遥测系统 |
CN108138564A (zh) * | 2015-10-21 | 2018-06-08 | 哈利伯顿能源服务公司 | 包括低扭矩阀的泥浆脉冲遥测工具 |
WO2018118509A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Flow restriction device with variable space for use in wellbores |
CN109209355A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-01-15 | 中国石油大学(华东) | 一种单向连续旋转电机驱动剪切阀式泥浆脉冲发生器 |
CN109339770A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-15 | 中国石油大学(华东) | 一种振荡剪切阀定、转子端面结构设计方法及振荡剪切阀 |
CN109751046A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-14 | 卢昌琴 | 一种利用液体动力驱动剪切阀产生脉冲压力波的装置及其方法 |
US20190264558A1 (en) * | 2017-02-15 | 2019-08-29 | Aps Technology, Inc. | Dual rotor pulser for transmitting information in a drilling system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10465506B2 (en) * | 2016-11-07 | 2019-11-05 | Aps Technology, Inc. | Mud-pulse telemetry system including a pulser for transmitting information along a drill string |
CN111236930B (zh) * | 2020-01-17 | 2020-11-10 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种剪切式泥浆脉冲发生装置 |
-
2020
- 2020-01-17 CN CN202010053924.3A patent/CN111236930B/zh active Active
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Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103827695A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-05-28 | 哈利伯顿能源服务公司 | 以泥浆为动力的惯性驱动振荡脉动器 |
CN103946482A (zh) * | 2011-11-14 | 2014-07-23 | 哈里伯顿能源服务公司 | 在钻柱内产生数据脉冲的装置和方法 |
CN102425411A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-04-25 | 斯伦贝谢金地伟业油田技术(山东)有限公司 | 连续波泥浆脉冲发生器 |
WO2014039025A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Mud pulser with high speed, low power input hydraulic actuator |
CN107532472A (zh) * | 2015-02-23 | 2018-01-02 | Aps科技公司 | 用于沿钻柱传输信息的包括脉冲发生器的泥浆脉冲遥测系统 |
US20170074092A1 (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Geo Trend Corporation | Rotary Pulsers and Associated Methods |
CN108138564A (zh) * | 2015-10-21 | 2018-06-08 | 哈利伯顿能源服务公司 | 包括低扭矩阀的泥浆脉冲遥测工具 |
CN105257283A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-20 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 旋转式泥浆连续波发生器 |
CN205135614U (zh) * | 2015-10-26 | 2016-04-06 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 旋转式泥浆连续波发生器 |
CN106014396A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-10-12 | 中国海洋石油总公司 | 一种剪切阀泥浆脉冲器的动密封及压力补偿结构 |
CN206246119U (zh) * | 2016-11-22 | 2017-06-13 | 长江大学 | 连续波泥浆脉冲发生器压力平衡组件 |
CN106593421A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种耐高温井下信息上传装置 |
WO2018118509A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Flow restriction device with variable space for use in wellbores |
US20190264558A1 (en) * | 2017-02-15 | 2019-08-29 | Aps Technology, Inc. | Dual rotor pulser for transmitting information in a drilling system |
CN109339770A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-15 | 中国石油大学(华东) | 一种振荡剪切阀定、转子端面结构设计方法及振荡剪切阀 |
CN109209355A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-01-15 | 中国石油大学(华东) | 一种单向连续旋转电机驱动剪切阀式泥浆脉冲发生器 |
CN109751046A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-14 | 卢昌琴 | 一种利用液体动力驱动剪切阀产生脉冲压力波的装置及其方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
唐亮等: "泥浆脉冲连续波发生器研制", 《新疆石油科技》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021143461A1 (zh) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种剪切式泥浆脉冲发生装置 |
WO2024119684A1 (zh) * | 2022-12-07 | 2024-06-13 | 深圳市尚水智能股份有限公司 | 一种离心式分散装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021143461A1 (zh) | 2021-07-22 |
CN111236930B (zh) | 2020-11-10 |
JP2022512267A (ja) | 2022-02-03 |
JP7084547B2 (ja) | 2022-06-14 |
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