自适应脉冲发生器的制作方法

本发明涉及井下作业，是一种自适应脉冲发生器。

背景技术：

1、石油钻井作业中，需要将井下随钻仪器采集到的多种数据等信息实时的传送到地面，使定向工程师及时的掌握这些来自井下的数据和信息，从而高效高质量井眼轨迹控制。目前现场主要采用泥浆脉冲的形式进行信号传输，泥浆脉冲主要是利用钻井过程中使用的高压高速高流量的钻井液为传输媒介，依靠泥浆脉冲发生器对泥浆的节流控制作用，在钻井管柱内人为的产生压力脉冲，通过压力脉冲在井下和地面之间传递数据和信息。

2、目前，国内丛式井防碰井段越来越长，作业现场对井下数据传输质量的要求却越来越高。国内采用较多的是液压式正泥浆脉冲发生器，但是液压式正泥浆脉冲发生器存在脉冲信号易出现随井深增加而衰弱的现象，使现场使用效果变得极不稳定。

技术实现思路

1、本发明提供了一种自适应脉冲发生器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有脉冲发生器脉冲信号不稳定的问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种自适应脉冲发生器包括鱼颈、流筒总成和脉冲发生器，流筒总成包括上外筒、下外筒、底环、限流环座、限流环、自流导套和耐磨套，上外筒上端内侧固定安装有上端位于其上方的鱼颈，鱼颈下端外侧与上外筒之间限位安装有下端位于鱼颈下方的限流环座，限流环座下部内侧呈上窄下宽的节流曲面，限流环座中部内侧设有限流环；上外筒下端内侧固定安装有下外筒，上外筒上部内侧设有下端位于限流环座下部外侧的第一限位环台，对应第一限位环台与下外筒之间位置的上外筒内侧设有耐磨套，下外筒下端内侧固定安装有底环；上外筒内设有下端位于底环下方的脉冲发生器，脉冲发生器上部外侧设有自流导套，自流导套包括内固定套、外安装套和导套叶片，内固定套外侧设有外安装套，内固定套与外安装套之间沿圆周间隔设有若干个导套叶片。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

4、上述脉冲发生器可包括提升阀杆、活塞、液缸、胶筒、过渡套和斜轴式柱塞泵，提升阀杆上端外侧设有蘑菇头，蘑菇头上侧设有平衡孔，提升阀杆下端外侧设有活塞，活塞外侧设有上端与蘑菇头下端内侧安装在一起的液缸，液缸与提升阀杆之间设有扶正套，蘑菇头下侧设有安装腔，安装腔内设有通过胶筒挡圈与液缸上端内侧安装在一起的胶筒；液缸下部外侧固定安装有过渡套，过渡套内设有上端位于液缸内且位于活塞下方的斜轴式柱塞泵。

5、上述斜轴式柱塞泵可包括柱塞泵外筒、柱塞缸、止回阀、顶杆、上定位筒、下定位筒、斜盘、支撑架、锤座、中心杆、液力锤、进油杆、尾锥、自发电组件和驱动组件，过渡套下端内侧固定安装有柱塞泵外筒，柱塞泵外筒上部内侧设有上端位于其上方的柱塞缸，柱塞缸上部沿圆周间隔设有至少两个安装孔，安装孔内设有止回阀和顶杆，柱塞缸上端内侧固定安装有上定位筒，上定位筒内设有液压油滤网，柱塞缸下端内侧固定安装有下定位筒，下定位筒外侧由上至下依次设有斜盘和支撑架，顶杆下端位于柱塞缸下方且与斜盘上侧接触，下定位筒内设有下端位于其下方的锤座，柱塞泵外筒下部内侧设有中心杆，中心杆上端固定安装有上端位于锤座内的液力锤，中心杆中部外侧设有液力自发电组件，中心杆下部外侧设有驱动组件，中心杆下端内侧固定安装有下端位于其下方的进油杆，对应进油杆下方位置的柱塞泵外筒内设有尾锥。

6、上述驱动装置可包括电动机和驱动杆，柱塞泵外筒下端外侧由上至下依次设有电动机和驱动杆。

7、上述脉冲发生器可包括安装外筒、限位套和尾翼，过渡套外侧设有上端位于蘑菇头下方的安装外筒，安装外筒外侧设有自流导套，安装外筒外侧通过键连接与内固定套安装在一起，对应自流导套上方位置的安装外筒外侧固定安装有限位套，对应自流导套下方位置的安装外筒外侧固定安装有尾翼。

8、上述自发电组件可包括橡胶内套、橡胶轴承、转子、转子叶片、磁铁套、铜套、支撑管和线圈绕组，柱塞泵外筒下部外侧设有第二限位环台，对应第二限位环台上侧位置的柱塞泵外筒外侧设有橡胶轴承，对应尾翼和第二限位环台之间位置的，柱塞泵外筒中部外侧设有转子，转子外侧设有转子叶片，转子上端内侧与柱塞泵外筒之间设有橡胶内筒，转子下端内侧与橡胶内筒之间设有铜套；转子内侧设有通过键连接在一起的磁铁套，中心杆中部外侧设有上端与支撑架固定安装在一起的支撑管，支撑管外侧设有线圈绕组。

9、上述导套叶片的倾斜角可介于60°至70°之间。

10、上述流筒总成还可包括锁紧片和锁紧螺母，鱼颈与限流环座通过锁紧片限位安装在一起，鱼颈与上外筒通过锁紧片限位安装在一起；对应上外筒上方位置的鱼颈外侧设置锁紧螺母。

11、上述流筒总成还可包括还包括支撑环，对应第一限位环台下侧位置的上外筒内侧固定安装有支撑环，对应支撑环与下外筒之间位置的上外筒内侧上下间隔设有若干个耐磨套。

12、上述流筒总成还可包括上垫板、橡胶弹簧和下托板，下托板、橡胶弹簧和上垫板通过螺钉由下至上与底环固定安装在一起。

13、本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过在脉冲发生器内部采用双液压油腔设计，使第一个油腔位于活塞总成处，用于给蘑菇头提供上顶力，缩小与限流环之间的空间形成脉冲，使第二个油腔位于尾锥处，用于推动活塞总成，进一步压缩第一个油腔，给蘑菇头提供更大的上顶力，具有可靠、稳定和脉冲效果好的特点。

技术特征：

1.一种自适应脉冲发生器，其特征在于包括鱼颈、流筒总成和脉冲发生器，流筒总成包括上外筒、下外筒、底环、限流环座、限流环、自流导套和耐磨套，上外筒上端内侧固定安装有上端位于其上方的鱼颈，鱼颈下端外侧与上外筒之间限位安装有下端位于鱼颈下方的限流环座，限流环座下部内侧呈上窄下宽的节流曲面，限流环座中部内侧设有限流环；上外筒下端内侧固定安装有下外筒，上外筒上部内侧设有下端位于限流环座下部外侧的第一限位环台，对应第一限位环台与下外筒之间位置的上外筒内侧设有耐磨套，下外筒下端内侧固定安装有底环；上外筒内设有下端位于底环下方的脉冲发生器，脉冲发生器上部外侧设有自流导套，自流导套包括内固定套、外安装套和导套叶片，内固定套外侧设有外安装套，内固定套与外安装套之间沿圆周间隔设有若干个导套叶片。

2.根据权利要求1所述的自适应脉冲发生器，其特征在于脉冲发生器包括提升阀杆、活塞、液缸、胶筒、过渡套和斜轴式柱塞泵，提升阀杆上端外侧设有蘑菇头，蘑菇头上侧设有平衡孔，提升阀杆下端外侧设有活塞，活塞外侧设有上端与蘑菇头下端内侧安装在一起的液缸，液缸与提升阀杆之间设有扶正套，蘑菇头下侧设有安装腔，安装腔内设有通过胶筒挡圈与液缸上端内侧安装在一起的胶筒；液缸下部外侧固定安装有过渡套，过渡套内设有上端位于液缸内且位于活塞下方的斜轴式柱塞泵。

3.根据权利要求2所述的自适应脉冲发生器，其特征在于斜轴式柱塞泵包括柱塞泵外筒、柱塞缸、止回阀、顶杆、上定位筒、下定位筒、斜盘、支撑架、锤座、中心杆、液力锤、进油杆、尾锥、自发电组件和驱动组件，过渡套下端内侧固定安装有柱塞泵外筒，柱塞泵外筒上部内侧设有上端位于其上方的柱塞缸，柱塞缸上部沿圆周间隔设有至少两个安装孔，安装孔内设有止回阀和顶杆，柱塞缸上端内侧固定安装有上定位筒，上定位筒内设有液压油滤网，柱塞缸下端内侧固定安装有下定位筒，下定位筒外侧由上至下依次设有斜盘和支撑架，顶杆下端位于柱塞缸下方且与斜盘上侧接触，下定位筒内设有下端位于其下方的锤座，柱塞泵外筒下部内侧设有中心杆，中心杆上端固定安装有上端位于锤座内的液力锤， 中心杆中部外侧设有液力自发电组件，中心杆下部外侧设有驱动组件，中心杆下端内侧固定安装有下端位于其下方的进油杆，对应进油杆下方位置的柱塞泵外筒内设有尾锥。

4.根据权利要求3所述的自适应脉冲发生器，其特征在于驱动装置包括电动机和驱动杆，柱塞泵外筒下端外侧由上至下依次设有电动机和驱动杆。

5.根据权利要求3或4所述的自适应脉冲发生器，其特征在于脉冲发生器包括安装外筒、限位套和尾翼，过渡套外侧设有上端位于蘑菇头下方的安装外筒，安装外筒外侧设有自流导套，安装外筒外侧通过键连接与内固定套安装在一起，对应自流导套上方位置的安装外筒外侧固定安装有限位套，对应自流导套下方位置的安装外筒外侧固定安装有尾翼。

6.根据权利要求5所述的自适应脉冲发生器，其特征在于自发电组件包括橡胶内套、橡胶轴承、转子、转子叶片、磁铁套、铜套、支撑管和线圈绕组，柱塞泵外筒下部外侧设有第二限位环台，对应第二限位环台上侧位置的柱塞泵外筒外侧设有橡胶轴承，对应尾翼和第二限位环台之间位置的，柱塞泵外筒中部外侧设有转子，转子外侧设有转子叶片，转子上端内侧与柱塞泵外筒之间设有橡胶内筒，转子下端内侧与橡胶内筒之间设有铜套；转子内侧设有通过键连接在一起的磁铁套，中心杆中部外侧设有上端与支撑架固定安装在一起的支撑管，支撑管外侧设有线圈绕组。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的自适应脉冲发生器，其特征在于导套叶片的倾斜角介于60°至70°之间。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的自适应脉冲发生器，其特征在于流筒总成还包括锁紧片和锁紧螺母，鱼颈与限流环座通过锁紧片限位安装在一起，鱼颈与上外筒通过锁紧片限位安装在一起；对应上外筒上方位置的鱼颈外侧设置锁紧螺母。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的自适应脉冲发生器，其特征在于流筒总成还包括还包括支撑环，对应第一限位环台下侧位置的上外筒内侧固定安装有支撑环，对应支撑环与下外筒之间位置的上外筒内侧上下间隔设有若干个耐磨套。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的自适应脉冲发生器，其特征在于流筒总成还包括上垫板、橡胶弹簧和下托板，下托板、橡胶弹簧和上垫板通过螺钉由下至上与底环固定安装在一起。

技术总结本发明涉及井下作业技术领域，是一种自适应脉冲发生器，其包括鱼颈、流筒总成和脉冲发生器，流筒总成包括上外筒、下外筒、底环、限流环座、限流环、自流导套和耐磨套，上外筒上端内侧固定安装有上端位于其上方的鱼颈，鱼颈下端外侧与上外筒之间限位安装有下端位于鱼颈下方的限流环座，限流环座下部内侧呈上窄下宽的节流曲面。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过在脉冲发生器内部采用双液压油腔设计，使第一个油腔位于活塞总成处，用于给蘑菇头提供上顶力，缩小与限流环之间的空间形成脉冲，使第二个油腔位于尾锥处，用于推动活塞总成，进一步压缩第一个油腔，给蘑菇头提供更大的上顶力，具有可靠、稳定和脉冲效果好的特点。技术研发人员：伊明,谷浩,赵继斌,李冰清,尹虹橙,罗顺受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18