CN112796740A - 一种连续波泥浆压力脉冲发生器 - Google Patents

一种连续波泥浆压力脉冲发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN112796740A
CN112796740A CN202110111398.6A CN202110111398A CN112796740A CN 112796740 A CN112796740 A CN 112796740A CN 202110111398 A CN202110111398 A CN 202110111398A CN 112796740 A CN112796740 A CN 112796740A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
continuous wave
mud pressure
rotating device
pulse generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110111398.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112796740B (zh
Inventor
高欣水
李东科
李小峰
于慧彬
刘铁生
梁瑞
王伯昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongying Hengtong Drilling Technology Co ltd
Oceanographic Instrumentation Research Institute Shandong Academy of Sciences
Original Assignee
Dongying Hengtong Drilling Technology Co ltd
Oceanographic Instrumentation Research Institute Shandong Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongying Hengtong Drilling Technology Co ltd, Oceanographic Instrumentation Research Institute Shandong Academy of Sciences filed Critical Dongying Hengtong Drilling Technology Co ltd
Priority to CN202110111398.6A priority Critical patent/CN112796740B/zh
Publication of CN112796740A publication Critical patent/CN112796740A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112796740B publication Critical patent/CN112796740B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

本发明公开了一种连续波泥浆压力脉冲发生器，包括旋转装置和与之连接的固定装置，所述旋转装置包括固定轴承、旋转阀、电机、旋转环，所述固定轴承位于旋转环两侧，电机转子位于两个固定轴承之间，旋转阀与电机转子通过旋转环相连，电机定子固定于旋转装置外壳上；所述固定装置内设有控制舱，所述控制舱内设有微处理器，所述微处理器与电机电连接。其优点在于通过将电机集成到壳体上，简化机械传动的复杂程度，精简流道内机械装置，减少压力脉冲的噪声干扰。

Description

一种连续波泥浆压力脉冲发生器
技术领域
本申请属于井下钻井工具领域，具体涉及一种连续波泥浆压力脉冲发生器。
背景技术
随钻测量技术是一种在石油钻井过程中将井下测量仪器测量数据传送到地面的技术，对钻井安全高效的进行有重要意义。借助随钻测量技术，可以测得地面上难以测得的信息，如井下钻头的转矩、扭矩、钻压、井斜角、方位角、工具面角、轴向拉力、三相加速度以及反映地层特性的伽马射线、电阻率等。通过随钻测量技术，有利于实时掌握钻头的工作状态，实现随钻地层的构造与模拟，完成地层评价，使钻头在油气层中高效的前进。
目前，泥浆脉冲传输技术的商业化应用最为广泛。泥浆脉冲传输方式有负脉冲、正脉冲、连续波3种。三者对比,负脉冲信号发生器存在信号易被干扰，信号传输速率低，能量损失大，已经逐渐被淘汰。正脉冲信号发生器信号相对稳定，下井仪器结构简单，使用操作和维修方便，但传输速率较低，是目前普遍使用的一种传输方式。但是正脉冲随钻测量系统传输速率仍然较低,通常为0.5～5.0 bit/s，严重制约钻井信息化技术的发展。连续波发生器信息传输速率高，受噪声干扰影响较大，结构复杂，只有少数外国企业拥有相关产品。专利号为 ZL200620030709.7的旋转阀式泥浆正脉冲发生器由于泥浆作为转子旋转的动力，其旋转速率收泥浆的流量限制，数据传输较慢，且波幅不大。专利号为 ZL200820108512.X的连续波压力脉冲发生器存在结构比较复杂，电机在工作过程中会受到水力冲击的影响，电机控制精度不容易把控，噪声干扰较大。
发明内容
基于上述问题，本申请提供一种通过将电机集成到壳体上，简化机械传动的复杂程度，精简流道内机械装置，减少压力脉冲的噪声干扰的装置，其技术方案为，
一种连续波泥浆压力脉冲发生器，包括旋转装置和与之连接的固定装置，所述旋转装置包括固定轴承、旋转阀、电机、旋转环，所述固定轴承位于旋转环两侧，电机转子位于两个固定轴承之间，旋转阀与电机转子通过旋转环相连，电机定子固定于旋转装置外壳上；所述固定装置内设有控制舱，所述控制舱内设有微处理器，所述微处理器与电机电连接。
进一步的，所述固定装置包括固定阀，所述固定阀设有空心腔体，作为控制舱，所述控制仓与控制舱盖进行水密封闭，所述控制舱盖上安装有水密接插件，通过水密接插件与外界进行通讯，获取采集数据和电源。
进一步的，所述控制舱内部安装有控制板卡，所述控制板卡上设有通信及调试接口接线端子、微处理器、电机通讯端子、电池电源接口接线端子、电源转换器，所述微处理器通过通信及调试接口接线端子与PC机连接，所述电源转换器为控制板卡提供电源。
进一步的，所述旋转装置外壳上设有导流罩。
进一步的，所述电机转子、电机定子内镶嵌防护层。
进一步的，所述固定阀的内部开一个通讯孔，控制板卡通过信号线将信号发送给电机。
进一步的，所述旋转装置外壳通过连接螺栓与固定装置连接。
有益效果
通过将电机集成到壳体上，简化机械传动的复杂程度，精简流道内机械装置，减少压力脉冲的噪声干扰。
附图说明
图1为本申请示意图；
图2为旋转装置剖视；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为固定装置剖视；
图5为图4的B-B剖视图；
图6为图4的为C-C剖视图；
图7控制板卡结构示意图；
其中，1、导流罩；2、固定轴承；3、电机定子；4、旋转装置外壳；5、旋转阀；6、防护层；7、电机转子；8、旋转环；9、螺孔；10、固定装置外壳； 11、通讯孔；12、螺栓孔；13、固定阀；14、控制器；15、连接螺栓；16、水密接插件；17、固定螺栓；18、信号线；19、控制舱、20控制舱盖。
具体实施方式
以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。
一种连续波泥浆压力脉冲发生器，包括旋转装置和与之连接的固定装置，
所述旋转装置包括固定轴承2、旋转阀5、电机(电机转子7和电机定子3)、导流罩1、旋转环8，导流罩1固定在旋转装置外壳4的前端，起到导流的作用；固定轴承2位于旋转环8两侧，用于确定旋转环8的轴向位置，传递旋转阀5 承受泥浆液的冲击力。电机转子7位于两个固定轴承2之间，旋转阀5与电机转子7通过旋转环8相连，以径向联结取代轴向联结，使得旋转阀5和电机成为不可分离的整体，电机定子3固定在两个固定轴承2之间，当电机工作时，电机转子7带动旋转阀5相对电机定子7旋转。防护层6镶嵌在电机转子7、电机定子 3周围，防止泥浆液对电机转子7、电机定子3的侵蚀。在旋转装置外壳4的下端，开有四个螺孔9(内侧有丝)，通过连接螺栓15将旋转装置外壳4、固定装置外壳10两部分连接起来，组成连续波泥浆信号发生器。
在固定装置外壳四周开有四个螺栓孔12，连接螺栓15一端通过螺栓孔12 固定在螺孔9内。所述固定装置包括固定阀13，固定阀13的中间为空心腔体，作为控制舱19，在其中安装有控制板卡14。控制舱19水密封闭，通过固定螺栓 17将控制舱盖20进行水密封闭，并且在控制舱盖20上安装有水密接插件16，通过水密接插件16与外界进行通讯，获取采集数据和电源。固定阀的内部开一个通讯孔11，控制板卡14通过信号线18将信号发送给电机，控制电机转动，调节泥浆过流面积，产生压力脉冲信号。
控制舱19内部安装有控制板卡14，控制板卡14上设有板卡固定螺孔141、数据存储单元142、通信及调试接口接线端子143、微处理器144、电机通讯端子145、电池电源接口接线端子146、电源转换器147。通过通信及调试接口接线端子143，可将控制板卡14与PC机连接，用于编程人员，将程序写入控制板卡14，并在实验室校准、接收测试信息及数据。控制板卡14通过通信及调试接口接线端子143，获取采集信息。将采集信息经微处理器144处理、编码后，经电机通讯端子145通过通过信号线18发送给电机，控制电机转动。地质导向钻井系统通过水密接插件16将电源连接到控制板卡14的电池电源接口接线端子 146，该端子连接到电源转换器147，为其提供工作电源。电源转换器147为控制板卡14的各功能电路提供电源。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，包括旋转装置和与之连接的固定装置，所述旋转装置包括固定轴承、旋转阀、电机、旋转环，所述固定轴承位于旋转环两侧，电机转子位于两个固定轴承之间，旋转阀与电机转子通过旋转环相连，电机定子固定于旋转装置外壳上；所述固定装置内设有控制舱，所述控制舱内设有微处理器，所述微处理器与电机电连接。
2.根据权利要求1所述的一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，所述固定装置包括固定阀，所述固定阀设有空心腔体，作为控制舱，所述控制仓与控制舱盖进行水密封闭，所述控制舱盖上安装有水密接插件，通过水密接插件与外界进行通讯，获取采集数据和电源。
3.根据权利要求1所述一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，所述控制舱内部安装有控制板卡，所述控制板卡上设有通信及调试接口接线端子、微处理器、电机通讯端子、电池电源接口接线端子、电源转换器，所述微处理器通过通信及调试接口接线端子与PC机连接，所述电源转换器为控制板卡提供电源。
4.权利要求1所述的一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，所述旋转装置外壳上设有导流罩。
5.权利要求1所述的一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，所述电机转子、电机定子内镶嵌防护层。
6.根据完了要求3所述一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，所述固定阀的内部开一个通讯孔，控制板卡通过信号线将信号发送给电机。
7.权利要求1所述的一种连续波泥浆压力脉冲发生器，其特征在于，所述旋转装置外壳通过连接螺栓与固定装置连接。
CN202110111398.6A 2021-01-27 2021-01-27 一种连续波泥浆压力脉冲发生器 Active CN112796740B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110111398.6A CN112796740B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种连续波泥浆压力脉冲发生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110111398.6A CN112796740B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种连续波泥浆压力脉冲发生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112796740A true CN112796740A (zh) 2021-05-14
CN112796740B CN112796740B (zh) 2022-06-28

Family

ID=75812177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110111398.6A Active CN112796740B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种连续波泥浆压力脉冲发生器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112796740B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB949108A (en) * 1961-12-06 1964-02-12 Flight Refueling Ltd Improvements in or relating to sampling valves
DE1532679A1 (de) * 1965-10-26 1970-02-05 Alfa Laval Ab Vorrichtung zur Anzeige des Schlammspiegels im Schlammraum des Rotors von Schlammzentrifugen
US4825421A (en) * 1986-05-19 1989-04-25 Jeter John D Signal pressure pulse generator
US20060260806A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Schlumberger Technology Corporation Method and system for wellbore communication
CN202081889U (zh) * 2011-06-10 2011-12-21 斯伦贝谢金地伟业油田技术(山东)有限公司 旋转阀式泥浆脉冲发生器
CN103410503A (zh) * 2013-09-04 2013-11-27 上海神开石油化工装备股份有限公司 一种连续波泥浆脉冲发生器
CN204436373U (zh) * 2015-01-29 2015-07-01 北京恒泰万博石油科技有限公司 一种井下大功率供电泥浆信号发生器
CN106958442A (zh) * 2017-05-04 2017-07-18 中国海洋石油总公司 一种泥浆脉冲传输系统和方法
CN206456535U (zh) * 2016-11-11 2017-09-01 武汉理工大学 基于潜水电机的无轴推进器
CN107420033A (zh) * 2017-09-11 2017-12-01 长江大学 一种水力冲击器
US20170350202A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Bench Tree Group, Llc Downhole Valve Spanning a Tool Joint and Methods of Making and Using Same
CN107795317A (zh) * 2017-10-24 2018-03-13 中国石油大学(华东) 一种随钻测量工具的旋转阀转速控制方法
US20190017372A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Evolution Engineering Inc. Fluid pressure pulse generator and flow bypass sleeve for a telemetry tool
CN109736786A (zh) * 2018-12-14 2019-05-10 东营精控恒通钻井技术有限公司 一种直线电机驱动的连续波正脉冲发生器
US20200291773A1 (en) * 2017-02-15 2020-09-17 Aps Technology, Inc. Dual rotor pulser for transmitting information in a drilling system
CN211924929U (zh) * 2020-03-16 2020-11-13 自贡硬质合金有限责任公司 一种随钻测量脉冲发生器用旋转阀转子

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB949108A (en) * 1961-12-06 1964-02-12 Flight Refueling Ltd Improvements in or relating to sampling valves
DE1532679A1 (de) * 1965-10-26 1970-02-05 Alfa Laval Ab Vorrichtung zur Anzeige des Schlammspiegels im Schlammraum des Rotors von Schlammzentrifugen
US4825421A (en) * 1986-05-19 1989-04-25 Jeter John D Signal pressure pulse generator
US20060260806A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Schlumberger Technology Corporation Method and system for wellbore communication
CN202081889U (zh) * 2011-06-10 2011-12-21 斯伦贝谢金地伟业油田技术(山东)有限公司 旋转阀式泥浆脉冲发生器
CN103410503A (zh) * 2013-09-04 2013-11-27 上海神开石油化工装备股份有限公司 一种连续波泥浆脉冲发生器
CN204436373U (zh) * 2015-01-29 2015-07-01 北京恒泰万博石油科技有限公司 一种井下大功率供电泥浆信号发生器
US20170350202A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Bench Tree Group, Llc Downhole Valve Spanning a Tool Joint and Methods of Making and Using Same
CN206456535U (zh) * 2016-11-11 2017-09-01 武汉理工大学 基于潜水电机的无轴推进器
US20200291773A1 (en) * 2017-02-15 2020-09-17 Aps Technology, Inc. Dual rotor pulser for transmitting information in a drilling system
CN106958442A (zh) * 2017-05-04 2017-07-18 中国海洋石油总公司 一种泥浆脉冲传输系统和方法
US20190017372A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Evolution Engineering Inc. Fluid pressure pulse generator and flow bypass sleeve for a telemetry tool
CN107420033A (zh) * 2017-09-11 2017-12-01 长江大学 一种水力冲击器
CN107795317A (zh) * 2017-10-24 2018-03-13 中国石油大学(华东) 一种随钻测量工具的旋转阀转速控制方法
CN109736786A (zh) * 2018-12-14 2019-05-10 东营精控恒通钻井技术有限公司 一种直线电机驱动的连续波正脉冲发生器
CN211924929U (zh) * 2020-03-16 2020-11-13 自贡硬质合金有限责任公司 一种随钻测量脉冲发生器用旋转阀转子

Also Published As

Publication number Publication date
CN112796740B (zh) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103015989B (zh) 井下连续波泥浆脉冲发生器
US4956823A (en) Signal transmitters
CN112796740B (zh) 一种连续波泥浆压力脉冲发生器
CN215213486U (zh) 一种连续波泥浆压力脉冲发生器
CN111852444A (zh) 随钻近钻头测量下短节以及随钻近钻头测量装置
CN114439466B (zh) 一种具有随钻测斜及导向功能的动力钻具轴承节
CN104330591A (zh) 一种用于检验风传感器的自动化装置
CN212337170U (zh) 一种带有工程参数测量装置的螺杆钻具
CN210665095U (zh) 一种用于液压凿岩机回转性能测试的装置
CN210564879U (zh) 一种近钻头自供电泥浆涡轮发电机及随钻测井仪器
CN208777914U (zh) 井底压力、温度数据采集短节
CN115450606B (zh) 煤矿井下复合供电全工况多参数随钻测量系统及方法
CN101182766B (zh) 井下钻具(钻头)旋转速度和方向的测量方法及短节
CN113482606B (zh) 井下信号接收及发射装置
CN2924052Y (zh) 井下泥浆发电机
CN111852443B (zh) 近钻头测量下短节以及近钻头测量装置
CN203114280U (zh) 井下连续波泥浆脉冲发生器
CN202194651U (zh) 两位置寻北仪转位机构
CN107780833A (zh) 一种旋转导向井下工具控制系统
CN209855778U (zh) 安装井下导向工具电池模块的壳体结构
CN217270176U (zh) 一种随钻测井旋转导向装置运行的试验装置
CN106595922A (zh) 一种转矩检测装置和方法
CN212837586U (zh) 一种旋转导向装置
CN216277847U (zh) 一种井下钻具钻速测量系统
CN105443301B (zh) 用于随钻测量的井下涡轮发电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant