CN114060012B - 一种泥浆脉冲信号检测装置 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种泥浆脉冲信号检测装置，涉及检测领域，包括立管；两个压力传感器，立管的内侧壁设有与压力传感器相对应的通槽，通槽贯穿立管的侧表面，压力传感器安装于对应的通槽内；设于立管外部的调节部，调节部用于调节压力传感器在通槽内的位置，使得两个压力传感器之间的距离发生改变；位于立管内部的密封膜，密封膜具有弹性，密封膜安装于通槽在立管内侧壁的开口处，使得立管内部与压力传感器用于感应压力的表面至少在立管传输泥浆时，处于隔离状态，且压力传感器用于感应压力的表面与密封膜接触。通过本装置，在采用双压力传感器对泥浆脉冲信号检测时，可以方便的调节双压力传感器的间距，以适应不同钻井的环境。

Description

一种泥浆脉冲信号检测装置

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及检测领域，尤其涉及一种泥浆脉冲信号检测装置。

背景技术

当前，泥浆脉冲传输技术以其良好的可靠性、较低的开发成本、大范围的应用井深等整体优势，是使用最为广泛的随钻数据传输方式。从目前的研究进展来看，传统的单压力传感器信号采集方式难以满足复杂噪声干扰的连续波泥浆脉冲的检测要求，基于双压力传感器的信号检测方法已成为连续波泥浆脉冲检测的前沿发展方向。为了高质量检测出连续波脉冲信号，需要通过合理方法来确定双压力传感器的安装间距，例如可采用申请号为CN201910211534.1，专利名称为泥浆脉冲信号检测方法，来合理的确定双压力传感器的安装间距。

本申请人发现：由于每个钻井的环境不同，因此合理的双压力传感器的安装间距是不一样的，从而造成调节双压力传感器的间距出行困难。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种泥浆脉冲信号检测装置，以解决现有技术中由于每个钻井的环境不同，因此合理的双压力传感器的安装间距是不一样的，从而造成调节双压力传感器的间距出行困难的技术问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种泥浆脉冲信号检测装置，包括用于传输泥浆的立管，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括：

两个压力传感器，所述立管的内侧壁设有与所述压力传感器相对应的通槽，所述通槽贯穿立管的侧表面，所述压力传感器安装于对应的通槽内，且压力传感器感应压力的表面朝向立管内部；

设于立管外部的调节部，所述调节部用于调节压力传感器在通槽内的位置，使得两个压力传感器之间的距离发生改变；

位于立管内部的密封膜，所述密封膜具有弹性，密封膜安装于通槽在立管内侧壁的开口处，使得立管内部与压力传感器用于感应压力的表面至少在立管传输泥浆时，处于隔离状态，且压力传感器用于感应压力的表面与密封膜接触。

进一步的，所述压力传感器用于感应压力的表面延伸至立管内部。

进一步的，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括：

矩形框，所述密封膜固定于所述矩形框内部，所述矩形框的表面设有橡胶层；

驱动组件，所述通槽在立管内侧壁的开口的周边设有与矩形框相匹配的凹槽，所述驱动组件用于驱动矩形框运动至凹槽内或驱动矩形框脱离凹槽。

进一步的，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括隔离膜，所述隔离膜的上部固定于矩形框朝向凹槽的侧面，隔离膜的下部固定于凹槽的底部。

进一步的，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括一端固定于隔离膜内侧面的弹性拉绳，所述弹性拉绳具有弹性，且弹性拉绳的另一端固定于凹槽靠近通槽的侧壁。

进一步的，所述驱动组件包括：

若干一端固定于矩形框朝向通槽的侧面的联动杆，所述联动杆位于隔离膜的内侧，且联动杆的一端穿过凹槽的底部，并延伸至立管的外部；

位于凹槽内的第一弹簧，所述第一弹簧套接于联动杆，且第一弹簧的一端固定于凹槽底部，第一弹簧的另一端固定于矩形框；

联动框，所述联动杆位于立管外部的端面固定于联动框；

至少一个套接立管的内套管，所述内套管的外侧面设有倾斜斜面，所述联动框的一侧与倾斜斜面接触；

在内套管向通槽靠近时，通过所述倾斜斜面，使得矩形框向凹槽方向运动；在内套管向远离通槽的方向运动时，在第一弹簧的弹力作用下，使得矩形框向远离凹槽的方向运动；

安装于立管外部的气缸，所述气缸的输出轴与内套筒连接，用于驱动内套筒沿着立管运动。

进一步的，所述调节部包括：

套在内套筒外部的外套筒及固定于所述外套筒内侧壁的限位板，所述限位板与设于立管外侧表面的转动槽转动连接；

固定于内套筒外侧表面的伸杆，所述伸杆穿过设于外套筒的穿槽，所述气缸固定于外套筒的外侧表面，气缸的输出轴固定于伸杆；

固定于压力传感器的滑板，所述滑板与设于通槽侧壁的滑槽滑动连接；

与滑板螺纹连接的螺杆，所述立管外侧表面的侧腔，所述螺杆的端部穿过通槽，并延伸至侧腔内；

位于内腔内的联动齿轮，所述联动齿轮安装于螺杆，所述内套筒的内侧面设有与联动齿轮啮合的齿条；

设于内套筒内侧面的内环板，所述立管的外侧面设有环槽，所述内环板位于环槽内；

用于驱动外套筒转动的转动组件。

进一步的，所述转动组件包括固定于立管的电机、安装于所述电机的输出轴的主齿轮及安装于外套筒的副齿轮，所述主齿轮与副齿轮啮合。

进一步的，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括设于凹槽内的限位开关，所述限位开关位于隔离膜内侧，且限位开关与气缸电性连接。

进一步的，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括撑杆和第二弹簧，所述通槽在立管内侧壁开口处的相对侧面对称设置有若干侧面孔，所述撑杆与侧面孔滑动连接，所述第二弹簧的一端固定于撑杆位于侧面孔的端面，第二弹簧的另一端固定于侧面孔的底部。

本发明的有益效果：采用本发明的一种泥浆脉冲信号检测装置，在合理确定两个压力传感器的间距范围后，通过调节部来调节压力传感器在通槽内的位置，使得两个压力传感器之间的距离发生改变，当两个压力传感器的间距达到确定的合理的间距范围内时，调节部停止调节，此时即可将立管安装在泥浆循环系统中，当然，也可以先将立管安装在泥浆循环系统中，然后再对两个压力传感器的间隙进行调节；完成后，即可对泥浆脉冲信号进行检测，在这里，由于密封膜的作用，泥浆将不会直接作用于压力传感器，可以很好的保护压力传感器，同时也保证泥浆不会从立管中漏出，通过本装置，在采用双压力传感器对泥浆脉冲信号检测时，可以方便的调节双压力传感器的间距，以适应不同钻井的环境，从而保证检测到的信号准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的具体实施方式的正剖视图；

图2为本发明实施例的具体实施方式中矩形框的正视图；

图3为本发明实施例的具体实施方式中凹槽处的放大图一；

图4为本发明实施例的具体实施方式中凹槽处的放大图二；

图5为本发明实施例的具体实施方式中矩形框的仰视图；

图6为本发明实施例的具体实施方式中内套筒处的局部放大图；

图7为本发明实施例的具体实施方式中撑杆处的正视图；

图8为本发明实施例的具体实施方式中撑杆处的剖视图。

其中，1、立管；2、压力传感器；3、通槽；4、滑板；5、滑槽；6、螺杆；7、矩形框；8、密封膜；9、联动杆；10、联动框；11、外套筒；12、限位板；13、转动槽；14、内套筒；15、伸杆；16、穿槽；17、气缸；18、电机；19、副齿轮；20、主齿轮；21、凹槽；22、隔离膜；23、弹性拉绳；24、第一弹簧；25、限位开关；26、第二弹簧；27、侧腔；28、联动齿轮；29、侧面孔；30、撑杆；31、内环板；32、环槽。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于上述目的，本发明的第一个方面，提出了一种泥浆脉冲信号检测装置的一个实施方式，如图1所示，包括用于传输泥浆的立管1，泥浆脉冲信号检测装置还包括：

两个压力传感器2，立管1的内侧壁设有与压力传感器2相对应的通槽3，通槽3贯穿立管1的侧表面，压力传感器2安装于对应的通槽3内，且压力传感器2感应压力的表面朝向立管1内部；

设于立管1外部的调节部，调节部用于调节压力传感器2在通槽3内的位置，使得两个压力传感器2之间的距离发生改变；

位于立管1内部的密封膜8，密封膜8具有弹性，密封膜8安装于通槽3在立管1内侧壁的开口处，使得立管1内部与压力传感器2用于感应压力的表面至少在立管1传输泥浆时，处于隔离状态，且压力传感器2用于感应压力的表面与密封膜8接触。

在本实施例中，在合理确定两个压力传感器2的间距范围后，通过调节部来调节压力传感器2在通槽3内的位置，使得两个压力传感器2之间的距离发生改变，当两个压力传感器2的间距达到确定的合理的间距范围内时，调节部停止调节，此时即可将立管1安装在泥浆循环系统中，当然，也可以先将立管1安装在泥浆循环系统中，然后再对两个压力传感器2的间隙进行调节；完成后，即可对泥浆脉冲信号进行检测，在这里，由于密封膜8的作用，泥浆将不会直接作用于压力传感器2，可以很好的保护压力传感器2，同时也保证泥浆不会从立管1中漏出，通过本装置，在采用双压力传感器2对泥浆脉冲信号检测时，可以方便的调节双压力传感器2的间距，以适应不同钻井的环境，从而保证检测到的信号准确性。另外，在这里，优选的，压力传感器2可选择溅射薄膜传感器。

作为一种实施方式，如图1所示，压力传感器2用于感应压力的表面延伸至立管1内部，在这里，是由于密封膜8具有弹性，如果压力传感器2用于感应压力的表面位于通槽3内，可能会造成在泥浆通过立管1时，无法准确的检测到信号。

作为一种实施方式，如图1、图2所示，泥浆脉冲信号检测装置还包括：

矩形框7，密封膜8固定于矩形框7内部，矩形框7的表面设有橡胶层；

驱动组件，通槽3在立管1内侧壁的开口的周边设有与矩形框7相匹配的凹槽21，驱动组件用于驱动矩形框7运动至凹槽21内或驱动矩形框7脱离凹槽21。

在本实施例中，主要考虑到在调节压力传感器2时，压力传感器2会与密封膜8之间产生摩擦，会对两者产生损坏，因此，在这里，在调节两个压力传感器2之间的间距之前，首先通过驱动组件，驱动矩形框7脱离凹槽21一段距离，使得压力传感器2与密封膜8之间具有一定的间隙，完成后，通过调节部调节两个压力传感器2之间的间距，完成后，再次通过驱动组件，使得矩形框7运动至凹槽21内，在矩形框7运动至凹槽21内后，由于密封膜8弹性的存在，会再次先给压力传感器2一定的压力，这样使得在检测时，可避免由于密封膜8的存在，导致压力传感器2检测不准确。

作为一种实施方式，如图3、图4、图5所示，泥浆脉冲信号检测装置还包括隔离膜22，隔离膜22的上部固定于矩形框7朝向凹槽21的侧面，隔离膜22的下部固定于凹槽21的底部。

在本实施例中，通过隔离膜22，可避免在矩形框7脱离凹槽21时，压力传感器2与立管1内部连通，因为如果压力传感器2与立管1内部连通，那么之前残存在内部的泥浆或泥浆干燥后的尘土有可能落到压力传感器2上，造成压力传感器2检测不准确，同时，通过隔离膜22，还可增加密封的可靠性，这样在立管1中泥浆传输时，使得立管1内和压力传感器2的密封更加可靠。

另外，优选的，如图3、图4所示，泥浆脉冲信号检测装置还包括一端固定于隔离膜22内侧面的弹性拉绳23，弹性拉绳23具有弹性，且弹性拉绳23的另一端固定于凹槽21靠近通槽3的侧壁。

在本实施例中，通过弹性拉绳23可始终保证隔离膜22向通槽3的方向内缩，这样在矩形框7向凹槽21方向运动时，避免隔离膜22在向外延伸时，矩形框7将隔离膜22夹在凹槽21的边缘。

作为一种实施方式，如图1、图3、图4、图6所示，驱动组件包括：

若干一端固定于矩形框7朝向通槽3的侧面的联动杆9，联动杆9位于隔离膜22的内侧，且联动杆9的一端穿过凹槽21的底部，并延伸至立管1的外部；

位于凹槽21内的第一弹簧24，第一弹簧24套接于联动杆9，且第一弹簧24的一端固定于凹槽21底部，第一弹簧24的另一端固定于矩形框7；

联动框10，联动杆9位于立管1外部的端面固定于联动框10；

至少一个套接立管1的内套管，内套管的外侧面设有倾斜斜面，联动框10的一侧与倾斜斜面接触；

在内套管向通槽3靠近时，通过倾斜斜面，使得矩形框7向凹槽21方向运动；在内套管向远离通槽3的方向运动时，在第一弹簧24的弹力作用下，使得矩形框7向远离凹槽21的方向运动；

安装于立管1外部的气缸17，气缸17的输出轴与内套筒14连接，用于驱动内套筒14沿着立管1运动。

在本实施例中，在气缸17的驱动下，使得内套管向通槽3靠近时，通过倾斜斜面，使得矩形框7向凹槽21方向运动，并最终使得矩形框7进入到凹槽21内；在内套管向远离通槽3的方向运动时，在第一弹簧24的弹力作用下，使得矩形框7向远离凹槽21的方向运动。

作为一种实施方式，如图1、图3、图4、图6、图7所示，调节部包括：

套在内套筒14外部的外套筒11及固定于外套筒11内侧壁的限位板12，限位板12与设于立管1外侧表面的转动槽13转动连接；

固定于内套筒14外侧表面的伸杆15，伸杆15穿过设于外套筒11的穿槽16，气缸17固定于外套筒11的外侧表面，气缸17的输出轴固定于伸杆15；

固定于压力传感器2的滑板4，滑板4与设于通槽3侧壁的滑槽5滑动连接；

与滑板4螺纹连接的螺杆6，立管1外侧表面的侧腔27，螺杆6的端部穿过通槽3，并延伸至侧腔27内；

位于内腔内的联动齿轮28，联动齿轮28安装于螺杆6，内套筒14的内侧面设有与联动齿轮28啮合的齿条；

设于内套筒14内侧面的内环板31，立管1的外侧面设有环槽32，内环板31位于环槽32内；

用于驱动外套筒11转动的转动组件。

在本实施例中，当需要调节两个压力传感器2之间的距离时，首先通过气缸17驱动内套管向远离通槽3的方向运动，在第一弹簧24的弹力作用下，使得矩形框7向远离凹槽21的方向运动，在这个过程中，内环板31在环槽32中移动，如果压力传感器2与密封膜8之间产生间隙，气缸17停止驱动，完成后，转动组件在带动外套筒11转动，此时将会通过伸杆15带动内套筒14转动，进而带动螺杆6转动，从而带动两个压力传感器2运动，此时，两个压力传感器2的运动方向相反。

作为一种实施方式，如图1所示，转动组件包括固定于立管1的电机18、安装于电机18的输出轴的主齿轮20及安装于外套筒11的副齿轮19，主齿轮20与副齿轮19啮合。

作为一种实施方式，如图3、图4所示，泥浆脉冲信号检测装置还包括设于凹槽21内的限位开关25，限位开关25位于隔离膜22内侧，且限位开关25与气缸17电性连接。

在本实施例中，当矩形框7触碰到限位开关25时，气缸17停止驱动，此时矩形框7进入到凹槽21内。

作为一种实施方式，如图7、图8所示，泥浆脉冲信号检测装置还包括撑杆30和第二弹簧26，通槽3在立管1内侧壁开口处的相对侧面对称设置有若干侧面孔29，撑杆30与侧面孔29滑动连接，第二弹簧26的一端固定于撑杆30位于侧面孔29的端面，第二弹簧26的另一端固定于侧面孔29的底部。

在这里，当压力传感器2移动时，可使得撑杆30克服第二弹簧26的弹力向侧面孔29内滑动，而其余的撑杆30将会伸出侧面孔29，相对的撑杆30会相互接触，这样在泥浆对密封膜8产生冲击时，可避免冲击过大，造成密封膜8破裂。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泥浆脉冲信号检测装置，包括用于传输泥浆的立管(1)，其特征在于，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括：

两个压力传感器(2)，所述立管(1)的内侧壁设有与所述压力传感器(2)相对应的通槽(3)，所述通槽(3)贯穿立管(1)的侧表面，所述压力传感器(2)安装于对应的通槽(3)内，且压力传感器(2)感应压力的表面朝向立管(1)内部；

设于立管(1)外部的调节部，所述调节部用于调节压力传感器(2)在通槽(3)内的位置，使得两个压力传感器(2)之间的距离发生改变；

位于立管(1)内部的密封膜(8)，所述密封膜(8)具有弹性，密封膜(8)安装于通槽(3)在立管(1)内侧壁的开口处，使得立管(1)内部与压力传感器(2)用于感应压力的表面至少在立管(1)传输泥浆时，处于隔离状态，且压力传感器(2)用于感应压力的表面与密封膜(8)接触。

2.根据权利要求1所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述压力传感器(2)用于感应压力的表面延伸至立管(1)内部。

3.根据权利要求2所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括：

矩形框(7)，所述密封膜(8)固定于所述矩形框(7)内部，所述矩形框(7)的表面设有橡胶层；

驱动组件，所述通槽(3)在立管(1)内侧壁的开口的周边设有与矩形框(7)相匹配的凹槽(21)，所述驱动组件用于驱动矩形框(7)运动至凹槽(21)内或驱动矩形框(7)脱离凹槽(21)。

4.根据权利要求3所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括隔离膜(22)，所述隔离膜(22)的上部固定于矩形框(7)朝向凹槽(21)的侧面，隔离膜(22)的下部固定于凹槽(21)的底部。

5.根据权利要求4所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括一端固定于隔离膜(22)内侧面的弹性拉绳(23)，所述弹性拉绳(23)具有弹性，且弹性拉绳(23)的另一端固定于凹槽(21)靠近通槽(3)的侧壁。

6.根据权利要求4或5所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

若干一端固定于矩形框(7)朝向通槽(3)的侧面的联动杆(9)，所述联动杆(9)位于隔离膜(22)的内侧，且联动杆(9)的一端穿过凹槽(21)的底部，并延伸至立管(1)的外部；

位于凹槽(21)内的第一弹簧(24)，所述第一弹簧(24)套接于联动杆(9)，且第一弹簧(24)的一端固定于凹槽(21)底部，第一弹簧(24)的另一端固定于矩形框(7)；

联动框(10)，所述联动杆(9)位于立管(1)外部的端面固定于联动框(10)；

至少一个套接立管(1)的内套管，所述内套管的外侧面设有倾斜斜面，所述联动框(10)的一侧与倾斜斜面接触；

在内套管向通槽(3)靠近时，通过所述倾斜斜面，使得矩形框(7)向凹槽(21)方向运动；在内套管向远离通槽(3)的方向运动时，在第一弹簧(24)的弹力作用下，使得矩形框(7)向远离凹槽(21)的方向运动；

安装于立管(1)外部的气缸(17)，所述气缸(17)的输出轴与内套筒(14)连接，用于驱动内套筒(14)沿着立管(1)运动。

7.根据权利要求6所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述调节部包括：

套在内套筒(14)外部的外套筒(11)及固定于所述外套筒(11)内侧壁的限位板(12)，所述限位板(12)与设于立管(1)外侧表面的转动槽(13)转动连接；

固定于内套筒(14)外侧表面的伸杆(15)，所述伸杆(15)穿过设于外套筒(11)的穿槽(16)，所述气缸(17)固定于外套筒(11)的外侧表面，气缸(17)的输出轴固定于伸杆(15)；

固定于压力传感器(2)的滑板(4)，所述滑板(4)与设于通槽(3)侧壁的滑槽(5)滑动连接；

与滑板(4)螺纹连接的螺杆(6)，所述立管(1)外侧表面的侧腔(27)，所述螺杆(6)的端部穿过通槽(3)，并延伸至侧腔(27)内；

位于内腔内的联动齿轮(28)，所述联动齿轮(28)安装于螺杆(6)，所述内套筒(14)的内侧面设有与联动齿轮(28)啮合的齿条；

设于内套筒(14)内侧面的内环板(31)，所述立管(1)的外侧面设有环槽(32)，所述内环板(31)位于环槽(32)内；

用于驱动外套筒(11)转动的转动组件。

8.根据权利要求7所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述转动组件包括固定于立管(1)的电机(18)、安装于所述电机(18)的输出轴的主齿轮(20)及安装于外套筒(11)的副齿轮(19)，所述主齿轮(20)与副齿轮(19)啮合。

9.根据权利要求7所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括设于凹槽(21)内的限位开关(25)，所述限位开关(25)位于隔离膜(22)内侧，且限位开关(25)与气缸(17)电性连接。

10.根据权利要求7所述的一种泥浆脉冲信号检测装置，其特征在于，所述泥浆脉冲信号检测装置还包括撑杆(30)和第二弹簧(26)，所述通槽(3)在立管(1)内侧壁开口处的相对侧面对称设置有若干侧面孔(29)，所述撑杆(30)与侧面孔(29)滑动连接，所述第二弹簧(26)的一端固定于撑杆(30)位于侧面孔(29)的端面，第二弹簧(26)的另一端固定于侧面孔(29)的底部。

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