CN207499864U - 一种泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，用于无线随钻测斜仪，其特征在于：引鞋与大活塞相接触的这一端端面为平面，且在这一端端口处设置向内侧倾斜8°的泥浆引流槽；引鞋上环周设置有泥浆过流孔；大活塞与引鞋相接触的这一端端面也为平面，在另一端设置有六方拧紧凸台；所述阀筒上设置有泥浆孔，且泥浆孔沿阀筒轴向有2‑3圈，与引鞋上的泥浆过流孔位置对应。上述结构改进，引鞋与大活塞接触面为平面接触，可以使引鞋口强度显著增加，阀筒上的泥浆孔数量和形状改进，避免因螺纹打紧造成的阀筒泥浆孔与引鞋上泥浆过流孔不对应的问题；大活塞另一端增加六方拧紧凸台可以方便工具的介入。

Description

一种泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构

技术领域

本实用新型涉及一种定向钻井领域的随钻测斜仪，尤其是关于测斜仪泥浆脉冲发生器结构中的大活塞引鞋等结构。

背景技术

在油气井勘探、开发过程中，为了及时获得井下参数，了解地层状态，使用一种随钻测量仪器连同钻铤下井。随钻测量仪器利用测得的钻井参数和地层参数及时调整钻头轨迹，使之沿目的层方向钻进，而且随钻测井获得的地层参数最接近地层的原始状态，更有利于对复杂地层的含油、气评价。

随钻测量的关键技术是信号的传输，目前广泛使用的是利用泥浆脉冲发生器传输泥浆压力脉冲信号，它是将被测参数转换成泥浆压力脉冲信号，随泥浆的循环不断传送到地面。从结构上讲，泥浆脉冲发生器由驱动部件、压力产生部件、压力平衡部件等组成，工作原理是电磁组件推动主阀芯运动，通过主阀芯的往复运动使泥浆的流动产生变化，泥浆进入到工作腔，推动压力产生部件——弹簧、大活塞和信号阀杆等在泥浆中进行直线运动，信号阀杆向前运动堵住阀口，增加阀口的泥浆压力，当推力消失后信号阀杆回退，阀口压力泥浆减小，从而产生压力高低不同的泥浆脉冲信号。

泥浆脉冲发生器结构复杂，由于是测量泥浆脉冲，结构中会不断地有泥浆的流动、冲刷，所以对设备损坏较严重；由于大活塞带动泥浆液运动，而泥浆液中的岩屑、细砂石等杂质会导致大活塞的运动不顺畅或被卡死，进而造成脉冲信号不稳定、信号幅度不够强、无脉冲信号发生等严重问题，当出现无脉冲信号时需要通过打捞仪器或者起钻来解决，从而严重影响了钻井的速度。

图1所示是现有脉冲发生器的引鞋10与大活塞20结合结构，引鞋顶端泥浆进出口处为30°内斜角，为开放式设计，该设计方式活塞与引鞋接触点在倒角的斜坡上，引鞋口在泥浆冲刷和活塞的反复撞击下，极易出现冲损、变形等问题，严重的会引起活塞运动不畅、沙卡等问题的发生。另外，引鞋和大活塞外围的阀筒30泥浆孔过少、布局不合理也是造成泥浆堵塞的原因之一。

实用新型内容

本实用新型着力于解决上述泥浆脉冲发生器，提供一种泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，该结构可以避免泥浆流的堵塞或沙卡现象。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：

所述引鞋与所述大活塞相接触的这一端端面为平面，且在这一端端口处设置向内侧倾斜8°的泥浆引流槽；所述引鞋上环周设置有泥浆过流孔；

所述大活塞与所述引鞋相接触的这一端端面也为平面，在另一端设置有六方拧紧凸台；

所述阀筒上设置有泥浆孔，且所述泥浆孔沿阀筒轴向有2-3圈，与所述引鞋上的泥浆过流孔位置对应。

优选地，所述引鞋上的泥浆过流孔为圆形，或者椭圆形，或者长条形；且沿所述引鞋圆周以30-60°为间隔均布。

优选地，所述引鞋上的泥浆引流槽为圆形斜口槽，或者梅花形斜口槽。

优选地，所述大活塞外部环周设置有泥浆过流槽。

优选地，所述阀筒上的各圈泥浆孔之间为错位布置。

优选地，所述阀筒上的泥浆孔为长条形或长圆形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：通过上述结构改进，引鞋与大活塞接触面为平面接触，可以使引鞋口强度显著增加，可以承受大活塞多次冲击不变形；阀筒上的泥浆孔改为长孔结构，可以避免大颗粒泥浆进入，从而避免沙卡；泥浆孔设置多圈和圆周奇数的设置，以及与引鞋上圆周孔数量不同，可以解决因螺纹打紧造成的孔位不对应问题，保证泥浆过流面积；大活塞另一端增加六方拧紧凸台，可以方便工具的介入和不至于损坏大活塞表面；大活塞上设置泥浆过流槽可以避免夹沙。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为传统引鞋、大活塞、阀筒的配合结构示意图；

图2为改制引鞋泥浆过流孔的结构示意图；

图3为改制引鞋的8°泥浆引流槽结构示意图；

图4改制大活塞的结构示意图；

图5为改制阀筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图2、图3所示，本实用新型提供的引鞋结构特点为，引鞋1与大活塞2(参照图1结构，大活塞见图4)相接触的这一端端面为平面，仅是在端口处设置向内侧倾斜8°的泥浆引流槽12，以避免该位置的泥浆堆积；并且在引鞋上环周增加数个泥浆过流孔11，以利于泥浆进入。

进一步地，所述泥浆过流孔11可为圆形，或者椭圆形等近圆形形状，或者长条形；且为奇数个，沿引鞋圆周大约以30-60°为间隔均布。

进一步地，所述泥浆引流槽12可以为圆形斜口槽，也可以为如图3所示的梅花形斜口槽。在端口处设置这样的倾斜8°的斜面，是为了让泥浆从此斜面进入引鞋体，不会使泥浆在端面处积留，保证引鞋1与大活塞2之间不会因夹杂泥浆杂质造成磨损。

进一步地，还可在引鞋1的外部隔段设置密封槽，内装密封圈13，建立引鞋与阀筒3之间的密封(参照图1结构，阀筒见图5)。

如图4所示，本实用新型提供的大活塞结构特点为，一方面将大活塞2与引鞋1相接触的一端端面设计为平面，另一方面在背离引鞋的一端增加一六方拧紧凸台21，以利于方便地使用六方扳手将大活塞拧紧到信号阀杆上。另外，在所述大活塞外部还环周增加泥浆过流槽22，以便大活塞2与阀筒3之间缝隙中的夹杂的泥浆经此流走，保证缝隙的干净，从而减少大活塞2与阀筒3之间的磨损。

如图5所示，本实用新型提供的阀筒结构特点为，将阀筒3上的泥浆孔31沿阀筒轴向设计为2-3圈(以前是1圈)，与引鞋上的泥浆过流孔位置对应，这是为了适应大活塞推动引鞋移动时，使泥浆能够适应地通过某些孔进入到泥浆通道，以免发生泥浆流堵塞。

进一步地，阀筒上的这几圈泥浆孔31，各圈孔之间为错位布置，一是避免加工困难，二是避免因相邻两孔之间的间距过窄而造成零件容易损坏，三是可以使泥浆在任意角度进入仪器保证大活塞内外泥浆通路的畅通。相邻两圈孔之间沿圆周方向大约错开20°。

进一步地，这些泥浆孔31为长条形孔或长圆形孔，可以避免大颗粒杂质进入大活塞，造成大活塞沙卡等现象。

进一步地，同一圈(也即同一圆周)上的泥浆孔31较佳为奇数个，且数量多于引鞋上的泥浆过流孔11数量。

通过上述改进，本实用新型提供的引鞋与大活塞、阀筒之间的结构，引鞋与大活塞接触面改为平面接触，引鞋口强度显著增加，可以承受大活塞多次冲击不变形；阀筒上的泥浆进出通道改为长孔镂空结构，泥浆过流孔数量为奇数，避免因螺纹打紧，造成阀筒泥浆孔与引鞋上泥浆过流孔不对应的问题；大活塞另一端增加六方拧紧凸台，可以方便工具的介入和不至于损坏大活塞表面。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本领域的技术人员应该知道，本实用新型的保护范围并不局限于此，凡是在本实用新型技术方案揭露的范围内，所做的任何等同变换或改动，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：

所述引鞋与所述大活塞相接触的这一端端面为平面，且在这一端端口处设置向内侧倾斜8°的泥浆引流槽；所述引鞋上环周设置有泥浆过流孔；

所述大活塞与所述引鞋相接触的这一端端面也为平面，在另一端设置有六方拧紧凸台；

所述阀筒上设置有泥浆孔，且所述泥浆孔沿阀筒轴向有2-3圈，与所述引鞋上的泥浆过流孔位置对应。

2.根据权利要求1所述的泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：所述引鞋上的泥浆过流孔为圆形，或者椭圆形，或者长条形；且沿所述引鞋圆周以30-60°为间隔均布。

3.根据权利要求1所述的泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：所述引鞋上的泥浆引流槽为圆形斜口槽，或者梅花形斜口槽。

4.根据权利要求1所述的泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：所述大活塞外部环周设置有泥浆过流槽。

5.根据权利要求1所述的泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：所述阀筒上的各圈泥浆孔之间为错位布置。

6.根据权利要求1或5所述的泥浆脉冲发生器的引鞋、大活塞及阀筒配合结构，其特征在于：所述阀筒上的泥浆孔为长条形或长圆形。