[发明专利]一种转阀式压力脉冲发生器

说明书

本发明公开了一种转阀式压力脉冲发生器，由上接头、外筒、下接头依次连接构成的筒体结构，筒体结构内部形成过流通道，其特征在于，还包括转阀，所述转阀安装在筒体结构内部，所述转阀包括定子、转子、主轴，所述定子开设过流孔，所述转子固定在主轴上，转子围绕主轴旋转对定子上的过流孔改变过流面积所述护套偏置式安装在筒体结构内壁。所述筒体结构内部还设置有驱动机构，驱动机构动力输出端连接转阀的主轴。所述转子通过主轴与减速器连接，所述驱动机构包括依次连接的减速器、磁力联轴器、柔性联轴器、电机。本发明实现压力脉冲信号传输至井口。

技术领域

本发明涉及油田注水工艺领域，具体地说是一种转阀式压力脉冲发生器。

背景技术

近年来，随着注水井分注工艺的不断进步，水井测试和调配技术也迅速发展，由常规钢丝投捞式测调向机电一体化测调及智能完井分注方向发展。随着微电机和自动化技术的进步，在油田水井分注领域开展了智能测调技术研究，从有缆传输向无线传输的方向发展。目前井下有缆传输技术相对成熟，通过电缆传输地面与井下仪器之间的信号参数，并已开展了现场试验，无线传输工艺主要通过电磁信号、声波或压力脉冲等方式，上述传输方式在钻井领域已有应用，由于注水井井筒套管屏蔽及信号衰减的影响，电磁信号和声波传输实施难度大，注水井领域应用较少，压力脉冲信号与压力和流量密切相关，与注水井的特点相符，因此，开展了井下压力脉冲技术研究，其技术核心是井下脉冲发生器。井下脉冲发生器在随钻测量技术中有所应用，主要通过井下脉冲发生器控制注入泥浆的排量产生压力脉冲信号，实现井下待测参数的上传。在注水井中采用钻井脉冲发生器受到以下限制：1)注水井排量远小于钻井泥浆排量，无法产生有效压力脉冲幅值供地面识别；2)注水井来水单向注入地层，地层回压影响脉冲压力幅值；3)脉冲发生器必须有空心通道，满足测试仪器下入需要；4)受注水井套管尺寸限制，脉冲发生器外径要小于115mm；5)需要长期置于注水井筒中工作，寿命要满足水井检管周期3年以上的需求。

受以上因素制约，需要针对注水井的特点，研制一种新型压力脉冲发生器，产生可靠的脉冲信号，实现信号无线传输，因此设计了本发明专利一种转阀式压力脉冲发生器。

经检索专利文献，申请号：201210063932.1，公开日2012-07-04公开了一种井下高速率泥浆正脉冲装置，包括依次连接的输出端子、阀体及发电机总成、中间轴承套和顶部总成四部分；其中所述顶部总成包括安装在顶部外壳内的活塞和弹簧，以及安装在中间轴承套上端的柱塞泵和斜盘；柱塞泵包括柱塞泵壳和位于柱塞泵壳内的柱塞，顶部外壳设置泄油孔，所述泄油孔的位置位于顶部外壳的下方端部；在顶部外壳和活塞之间设置回位弹簧。本发明为克服现有脉冲器传输数据慢的缺点，对顶部总成部分的泄油孔、柱塞和斜盘倾斜角等部件进行改进，转阀动作迅速，转动角度小，提高了脉冲速率和脉冲器的响应速度，保证了高速率脉冲间隔数据格式的数据传输速度。

以上公开专利文献在技术方案、技术效果和解决的技术问题上都与本发明不相同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转阀式压力脉冲发生器，实现压力脉冲信号传输至井口；偏心旁通流道设计，满足正常注水和仪器下入要求；在小流量注水条件下，实现正脉冲信号的产生；转阀控制方式简单、同步性强，保证了开和关状态准确到位。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种转阀式压力脉冲发生器，包括由上接头、外筒、下接头依次连接构成的筒体结构，筒体结构内部形成过流通道，还包括转阀，所述转阀安装在筒体结构内部，所述转阀包括定子、转子、主轴，所述定子开设过流孔，所述转子固定在主轴上，转子围绕主轴旋转对定子上的过流孔改变过流面积。

所述筒体结构内部还设置有驱动机构，驱动机构动力输出端连接转阀的主轴。

所述转子通过主轴与减速器连接，所述驱动机构包括依次连接的减速器、磁力联轴器、柔性联轴器、电机。

所述筒体结构内部还设置有电源模块，电源模块连接电机。