[实用新型]一种电机式泥浆脉冲发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井工程机械，尤其是一种用于无线随钻测量脉冲发生器。

背景技术

石油钻井过程中，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。

石油钻井成本昂贵，对井下仪器的可靠性及节能要求较高。两个显而易见的问题是：井底异常复杂的工作状况以及零件繁杂的脉冲器结构，使保证随钻测量仪器的高可靠性成为奢望；井底数据传输量不可避免的日益增多，只能通过更为节能的措施，才能减少起下钻更换电池的次数。

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，目前应用最广泛的正脉冲传输方式。

泥浆脉冲的传输方式决定了脉冲器的结构形式，其中，带先导控制的液压驱动往复式信号发生器是泥浆正脉冲传输方式最普遍的形式。传统的结构形式由液压控制回路驱动主节流阀往复运动来产生压力脉冲信号，液压控制回路的介质可以是钻井液也可以是液压油。先导阀动作多是由电磁铁来完成的，耗电量大，且故障率高。

泥浆脉冲发生器为大多数MWD与LWD仪器的重中之重，提升泥浆脉冲器的性能，使其做到结构简单、维护方便、节能耐用，是仪器发展的必然趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电机式泥浆脉冲发生器。

本实用新型的技术方案是：一种电机式泥浆脉冲发生器，包括动力及传动装置、压力平衡模块和下部组件，动力及传动装置在顶部，压力平衡模块在中间，下部组件在底部,下部组件与限流环及主阀头连接；动力及传动装置由驱动器模块、电机总成、弹性联轴器、滚珠丝杠、弹簧和传动轴组成；压力平衡模块由压力平衡膜、抗压筒、先导阀及相应杆件组成；下部组件由活塞、弹簧和抗压筒组成。

所述电机总成输出轴通过弹性联轴器，与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠完全浸没于液压油中。

所述电机总成、弹性联轴器、先导阀主轴浸没于液压油中，且与滚珠丝杠的油腔是联通的。

所述下部组件的弹簧在自然状态下处于压缩状态，活塞为中空杆件，连接两端的空腔。

所述压力平衡模块的抗压筒开有泥浆进入的孔隙。

所述下部组件的抗压筒底部有弧形键槽。

所述压力平衡膜内部注满液压油。

所述限流环定位于无磁钻铤中，其与下部组件的抗压筒的相对位置是固定的。

滚珠丝杠将电机的转动转变为直线运动，主轴带动先导阀动作，泥浆通过相应通道进入下部组件，推动活塞运动，活塞杆前端的阀头堵住限流环，导致钻铤内泥浆压力升高，从而产生正脉冲泥浆压力信号。

本实用新型具有的有益效果是：结构简单，工作可靠，节约电量，适用于无线随钻测量系统，解决随钻测量仪器故障率高及耗电量大的问题。机械磨损更小，在其合理的使用寿命下，可以实现免维护。极大的提升了抗压筒的抗压能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中1、限流环；2、主阀头；3、活塞；4、弹簧；5、抗压筒；6、先导阀；7、抗压筒；8、抗压筒；9、压力平衡膜；10、传动轴；11、弹簧；12、滚珠丝杠；13、弹性联轴器；14、电机总成；16、驱动器模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种电机式泥浆脉冲发生器，包括动力及传动装置、压力平衡模块和下部组件，动力及传动装置在顶部，压力平衡模块在中间，下部组件在底部,下部组件与限流环1及主阀头2连接；动力及传动装置由驱动器模块16、电机总成14、弹性联轴器13、滚珠丝杠12、弹簧11和传动轴10组成；压力平衡模块由压力平衡膜9、抗压筒8和7、先导阀6及相应杆件组成；下部组件由活塞3、弹簧4和抗压筒5组成。

所述电机总成输出轴通过弹性联轴器13，与滚珠丝杠12连接，滚珠丝杠12完全浸没于液压油中。

所述电机和减速箱、弹性联轴器13、先导阀6主轴浸没于液压油中，且与滚珠丝杠12的油腔是联通的。

所述下部组件的弹簧4在自然状态下处于压缩状态，活塞3为中空杆件，连接两端的空腔。

所述压力平衡模块的抗压筒8开有泥浆进入的孔隙。

所述下部组件的抗压筒5底部有弧形键槽。

所述压力平衡膜9内部注满液压油。