一种耐高压泥浆脉冲器的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井工程领域，尤其是涉及一种耐高压泥浆脉冲器。


背景技术：

2.钻井过程中，尤其是水平井、大位移井和分支井等复杂结构井的钻井过程中，井场人员需要实时了解的各种井下参数是由随钻测量(mwd)、随钻测井(lwd)系统完成的。随钻测量、随钻测井系统由井下控制器、各种井下参数测量仪器、随钻测量信息传输系统和地面信息接收、处理、显示系统组成。其中的信息传输系统是关键技术之一。
3.但是，从上世纪90年代以来，随钻测量的信息传输速率却止步不前，成为随钻测量、测井系统发展的瓶颈。目前，随钻测量的信息传输方法主要有四种：有线电缆法、泥浆脉冲法、声波法和电磁波法，每种方式都有其局限性和适用范围，其中以泥浆脉冲法应用最为广泛、可靠。泥浆脉冲法又分为负脉冲、正脉冲和连续波三种传输方式，目前，泥浆脉冲发生器是随钻测量和随钻测井中井下信息传输的通讯工具。泥浆脉冲传输技术具有传输井深大、传输速率高、可靠性好及开发成本低等特点，因此得到越来越多的关注，并在随钻测量和随钻测井中逐渐占据主导地位。钻井液压力波动信号传输方式，是目前从井下向地面无线传输数据最实用、最可靠的方法，但存在的一个极其突出的问题是，随着各种井位越来越复杂，井位较深，密度较大，井下压强较大的情况出现，普通类型的mwd产品遇到这样的情况，在较大的井下压力和震动下会导致脉冲器的壳体变形，数据传输不稳定等情况。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种耐高压泥浆脉冲器。
5.本实用新型新的技术方案是：一种耐高压泥浆脉冲器，包括动力及传动装置、压力平衡模块及阀门，所述的阀门包括主轴、限流环、蘑菇头及肋骨架，所述的压力平衡模块包括活塞、壳体及弹簧，所述的动力及传动装置包括阀座、阀杆及电磁阀，所述的壳体下部内壁安装有限流环，所述的限流环与蘑菇头相配合，所述的蘑菇头安装在主轴上，且蘑菇头顶部与肋骨架底部接触，所述的肋骨架底部内壁紧贴主轴外壁，所述的肋骨架顶部外壁紧贴壳体内壁，所述的肋骨架顶部安装有活塞，所述的活塞顶部与弹簧底部接触，所述的弹簧顶部安装有挡块，所述的挡块顶部为转向器，且转向器中部设有凹槽，所述的凹槽内安装有阀座，所述的阀座顶部安装有阀杆，所述的阀杆顶部安装有电磁阀。
6.所述的壳体上设有压力平衡孔。
7.所述的压力平衡孔为1
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2个。
8.所述的肋骨架为锥形。
9.所述的肋骨架底部外径小于蘑菇头顶部内径。
10.所述的主轴内部中空。
11.本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，工作可靠，数据传输稳定，壳体在高压井下不易变形，维修保养设备时，不会因壳体变形而活塞难取出更换。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图。
13.图2为压力平衡模块的结构示意图。
14.图3为壳体的结构示意图。
15.图4为图3中a
‑
a向的结构示意图。
16.其中：1、主轴，2、限流环，3、蘑菇头，4、肋骨架，5、活塞，6、壳体，601、压力平衡孔，7、弹簧，8、阀座，9、阀杆，10、电磁阀，11、转向器，12、挡块。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
18.一种耐高压泥浆脉冲器，包括动力及传动装置、压力平衡模块及阀门，所述的阀门包括主轴1、限流环2、蘑菇头3及肋骨架4，所述的压力平衡模块包括活塞5、壳体6及弹簧7，所述的动力及传动装置包括阀座8、阀杆9及电磁阀10，所述的壳体6下部内壁安装有限流环2，所述的限流环2与蘑菇头3相配合，所述的蘑菇头3安装在主轴1上，且蘑菇头3顶部与肋骨架4底部接触，所述的肋骨架4底部内壁紧贴主轴1外壁，所述的肋骨架4顶部外壁紧贴壳体6内壁，所述的肋骨架4顶部安装有活塞5，所述的活塞5顶部与弹簧7底部接触，所述的弹簧7顶部安装有挡块12，所述的挡块12顶部为转向器11，且转向器11中部设有凹槽，所述的凹槽内安装有阀座8，所述的阀座8顶部安装有阀杆9，所述的阀杆9顶部安装有电磁阀10。
19.所述的壳体6上设有压力平衡孔601。
20.所述的压力平衡孔601为1
‑
2个。
21.所述的肋骨架4为锥形。
22.所述的肋骨架4底部外径小于蘑菇头3顶部内径。
23.所述的主轴1内部中空。
24.工作原理：
25.一种耐高压泥浆脉冲器，泥浆从脉冲器底部流入主轴1内腔（同时部分泥浆顶开蘑菇头3，蘑菇头3开启）
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泥浆流进转向器11斜孔
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泥浆流进阀杆9处的小活塞内腔（阀杆9阀座8暂时处于闭合的状态）
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泥浆推动小活塞向上运动，导致上部分的液压油被压缩，此时微动开关被打开，电磁阀10通电，阀杆9向上运动（磁通电被吸附），阀杆9阀座8分离，泥浆通过阀杆9阀座8处的通道再次流入转向器11斜孔，推动活塞5向下运动，活塞5带动主轴1，主轴1带动蘑菇头3均向下运动，蘑菇头3闭合。泥浆通过的脉冲器的截面发生改变，从而发出信号。
26.耐高压泥浆脉冲器由电磁机构驱动小型控制阀，从而改变活塞5上下端面的压力对比。再利用泥浆流动产生的压力，推动活塞5上下运动，经主轴1带动蘑菇头3间歇插入限流环2，形成正的泥浆压力脉冲。
27.泥浆向上流动推动活塞5，活塞5在弹簧7的作用力下保持压力平衡，处在壳体6以外的泥浆和壳体6内部的泥浆也处于平衡状态，可使壳体6在高压井下不易变形，为防止壳体6其它位置发生变形，在外壳上开有压力平衡孔601，让泥浆进入压力平衡孔601，使整个外壳在内外泥浆的作用下保持压力平衡，不易变形。