CN219932148U - 一种适用于快速钻井的转阀脉冲器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，包括固定器、阀体外壳、定子、转子、耐磨套、主轴和脉冲器本体，定子为柱状，定子内设有多个过流通孔，多个过流通孔分别沿定子的轴线环形阵列设置，定子沿阀体外壳的长度方向设置在阀体外壳内；脉冲器本体与阀体外壳的一端连接，脉冲器本体内设有主轴，主轴的一端延伸至阀体外壳内且安装有转子，转子正对定子设置。达到的技术效果为：定子内设有多个过流通孔，保证转子动作时能迅速闭合流道产生脉冲波形，脉冲动作速度可达到200ms以内，有效提高脉冲产生速度；耐磨套安装在阀体外壳的内壁上，转子位于耐磨套内，提高了仪器耐冲蚀性，同时安装方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体涉及一种适用于快速钻井的转阀脉冲器。
背景技术
石油钻井需要使用MWD仪器(MeasureWhile Drilling，随钻测量)进行定向，保证钻井钻进方向正确，MWD仪器安装于钻具内部，与钻具一同使用，脉冲器是将MWD信号通过钻井液发送至地面的装置。
随着油田的开发，为追求钻井速度，降低钻井成本，“激进钻井”技术已在国内各大油田兴起，“激进钻井”提高钻井速率的同时，不可避免地增加脉冲器的冲损，同时由于钻进速度加快，对信号上传速度要求也越来越高。传统转阀脉冲器脉冲动作速度低，同时传统脉冲器在动作时会导致钻井液产生涡流，影响脉冲信号，已无法满足使用要求，因此亟需一种新型的转阀脉冲器来解决上述问题。
实用新型内容
为此，本实用新型提供一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，以解决现有技术中的上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
根据本实用新型的第一方面，一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，包括固定器、阀体外壳、定子、转子、耐磨套、主轴和脉冲器本体，所述定子为柱状，所述定子内设有多个过流通孔，多个所述过流通孔分别沿所述定子的轴线环形阵列设置，所述定子沿所述阀体外壳的长度方向设置在所述阀体外壳内；
所述脉冲器本体与所述阀体外壳的一端连接，所述脉冲器本体内设有所述主轴，所述主轴的一端延伸至所述阀体外壳内且安装有所述转子，所述转子正对所述定子设置；
所述转子包括连接座和多个叶片，所述叶片的数量与所述过流通孔的数量相同，多个所述叶片依次沿所述连接座的轴线环形阵列设置，相邻两个所述叶片之间设有通道；
所述耐磨套安装在所述阀体外壳的内壁上，所述转子位于所述耐磨套内；
所述固定器安装在所述阀体外壳背离所述脉冲器本体的一端，所述固定器和所述耐磨套分别与所述转子的两端抵接。
进一步地，所述过流通孔为锥孔，所述过流通孔靠近所述转子一端的横截面积大于所述过流通孔背离所述转子一端的横截面积。
进一步地，所述过流通孔的横截面为扇环形。
进一步地，所述过流通孔的数量至少为六个。
进一步地，每个所述叶片的背面均设有加强筋。
进一步地，所述连接座与所述叶片一体成型，所述连接座上设有连接孔。
进一步地，所述定子的长度为80mm至150mm。
进一步地，还包括打捞头，所述固定器为筒状，所述打捞头安装在所述固定器内。
本实用新型具有如下优点：定子内设有多个过流通孔，保证转子动作时能迅速闭合流道产生脉冲波形，脉冲动作速度可达到200ms以内，有效提高脉冲产生速度；耐磨套安装在阀体外壳的内壁上，转子位于耐磨套内，提高了仪器耐冲蚀性，同时安装方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其他的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本实用新型一些实施例提供的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器的剖面图。
图2为本实用新型一些实施例提供的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器的定子的端面视图。
图3为本实用新型一些实施例提供的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器的过流通孔的纵截面结构示意图。
图4为本实用新型一些实施例提供的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器的转子的第一视角视图。
图5为本实用新型一些实施例提供的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器的转子的第二视角视图。
图中：1、固定器，2、打捞头，3、阀体外壳，4、定子，5、转子，6、耐磨套，7、主轴，8、脉冲器本体，9、过流通孔，10、连接座，11、叶片，12、加强筋，13、通道，14、连接孔。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1至图5所示，本实用新型第一方面实施例中的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，包括固定器1、阀体外壳3、定子4、转子5、耐磨套6、主轴7和脉冲器本体8，定子4为柱状，定子4采用硬质合金制造，耐磨性更好，定子4内设有多个过流通孔9，多个过流通孔9分别沿定子4的轴线环形阵列设置，具体的，流通孔9的数量至少为六个，定子4沿阀体外壳3的长度方向设置在阀体外壳3内；
脉冲器本体8与阀体外壳3的一端连接，脉冲器本体8内设有主轴7，主轴7的一端延伸至阀体外壳3内且安装有转子5，转子5正对定子4设置，转子5采用硬质合金制成；
转子5包括连接座10和多个叶片11，叶片11的数量与过流通孔9的数量相同，多个叶片11依次沿连接座10的轴线环形阵列设置，相邻两个叶片11之间设有通道13；
耐磨套6安装在阀体外壳3的内壁上，转子5位于耐磨套6内，耐磨套6用于保护阀体外壳3，防止流体冲蚀阀体外壳3；
固定器1安装在阀体外壳3背离脉冲器本体8的一端，固定器1和耐磨套6分别与转子5的两端抵接，固定器1和耐磨套6将转子抵紧固定在阀体外壳3内。
在本实施例中，需要说明的是，过流通孔9为锥孔，过流通孔9靠近转子5一端的横截面积大于过流通孔9背离转子5一端的横截面积，过流通孔9的横截面为扇环形，过流通孔9靠近转子5一端的端面扇环对应的圆心角为23°，过流通孔9背离转子5一端的端面扇环对应的圆心角为60°。
进一步地，如图2所示，过流通孔9的数量至少为六个，对应的，如图4所示，转子5含有六个叶片11，即转子5为六瓣式结构，转子5转动过程中能够实现流道的闭合状态与开启状态的快速切换，提高脉冲产生速度。
本实施例达到的技术效果为：定子4内设有多个过流通孔9，保证转子5动作时能迅速闭合流道产生脉冲波形，脉冲动作速度可达到200ms以内，有效提高脉冲产生速度；耐磨套6安装在阀体外壳3的内壁上，转子5位于耐磨套6内，提高了仪器耐冲蚀性，同时安装方便。
实施例2
如图1至图5所示，本实施例提供的另一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其结构包括实施例1的全部内容，下面仅对不同部分进行描述。
在本实施例中，如图5所示，连接座10与叶片11一体成型，每个叶片11的背面均设有加强筋12，加强筋12用于提高叶片11的强度，连接座10上设有连接孔14。
在本实施例中，需要说明的是，连接座10为柱状，连接孔14沿连接座10的轴线设置，连接座10通过连接孔14与主轴7连接。
本实施例达到的技术效果为：转子5结构简单，便于组装和拆卸，且整体结构强度高，结实耐用。
实施例3
如图1至图5所示，本实施例提供的另一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其结构包括实施例1的全部内容，下面仅对不同部分进行描述。
在本实施例中，还包括打捞头2，固定器1为筒状，打捞头2安装在固定器1内。
在本实施例中，需要说明的是，打捞头2为柱状，打捞头2沿固定器1的轴线设置，固定器1的一端与阀体外壳3背离脉冲器本体8的一端螺纹连接。
本实施例达到的技术效果为：通过设置打捞头，能够便捷地将整个装置从钻井中打捞吊起。
实施例4
如图1至图5所示，本实施例提供的另一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其结构包括实施例1的全部内容，下面仅对不同部分进行描述。
在本实施例中，定子4的长度为80mm至150mm，具体的，定子4的长度可设为80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或者150mm，定子4的长度优选设为100mm。
在本实施例中，需要说明的是，定子4的直径与阀体外壳3的内径相同，固定器1与耐磨套6分别与定子4的两端抵紧，从而将定子4固定在阀体外壳3内。
进一步地，脉冲器本体8的一端采用螺栓与阀体外壳3背离固定器1的一端连接，主轴7的轴线与定子4的轴线位于同一直线上。
本实施例达到的技术效果为：定子4的长度为80mm至150mm，延长了定子4内的过流通孔9的长度，使得流体能够更加稳定地通过过流通孔9，有效减少流体流经过流通孔9时产生的涡流，从而提高脉冲信号的清晰度。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，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；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
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实用新型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。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“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方法、装置或者特点包含于本实用新型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、方法、装置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。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，包括固定器(1)、阀体外壳(3)、定子(4)、转子(5)、耐磨套(6)、主轴(7)和脉冲器本体(8)，所述定子(4)为柱状，所述定子(4)内设有多个过流通孔(9)，多个所述过流通孔(9)分别沿所述定子(4)的轴线环形阵列设置，所述定子(4)沿所述阀体外壳(3)的长度方向设置在所述阀体外壳(3)内；
所述脉冲器本体(8)与所述阀体外壳(3)的一端连接，所述脉冲器本体(8)内设有所述主轴(7)，所述主轴(7)的一端延伸至所述阀体外壳(3)内且安装有所述转子(5)，所述转子(5)正对所述定子(4)设置；
所述转子(5)包括连接座(10)和多个叶片(11)，所述叶片(11)的数量与所述过流通孔(9)的数量相同，多个所述叶片(11)依次沿所述连接座(10)的轴线环形阵列设置，相邻两个所述叶片(11)之间设有通道(13)；
所述耐磨套(6)安装在所述阀体外壳(3)的内壁上，所述转子(5)位于所述耐磨套(6)内；
所述固定器(1)安装在所述阀体外壳(3)背离所述脉冲器本体(8)的一端，所述固定器(1)和所述耐磨套(6)分别与所述转子(5)的两端抵接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，所述过流通孔(9)为锥孔，所述过流通孔(9)靠近所述转子(5)一端的横截面积大于所述过流通孔(9)背离所述转子(5)一端的横截面积。
3.根据权利要求2所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，所述过流通孔(9)的横截面为扇环形。
4.根据权利要求1所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，所述过流通孔(9)的数量至少为六个。
5.根据权利要求1所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，每个所述叶片(11)的背面均设有加强筋(12)。
6.根据权利要求5所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，所述连接座(10)与所述叶片(11)一体成型，所述连接座(10)上设有连接孔(14)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，所述定子(4)的长度为80mm至150mm。
8.根据权利要求1所述的一种适用于快速钻井的转阀脉冲器，其特征在于，还包括打捞头(2)，所述固定器(1)为筒状，所述打捞头(2)安装在所述固定器(1)内。
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