离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，包括上阀座和下阀座，上阀座上设置有镂空区域，镂空区域外为密封区域，下阀座上设置有多个孔径不同的限流孔，多个限流孔位于同一圆周上，当上阀座转动至一个限流孔与镂空区域相对应时，该限流孔形成钻井液流通通路。本实用新型专利技术可根据需求的压力幅值，选择不同的节流孔，以表示不同的含义，从而实现井下数据的传输。

A mud pulse generator with adjustable discrete pressure amplitude

【技术实现步骤摘要】
离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置
本技术涉及一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，属于石油工程钻井领域。
技术介绍
现有MWD、APS等仪器，普遍利用脉冲发生器改变井下流道面积，引起立管压力变化的方法，实现井下井斜、方位等信息的无线传输，以使得地面人员了解井下状况。经调研，目前MWD、APS的脉冲发生器均只有全开/全关两种状态，分别表示“1”和“0”，采用串口通讯协议实现数据传输。因此，现阶段泥浆脉冲信号传输普遍采用二进制编码方式。但随着井下参数测量短节的研制，井下数据的传输量越来越大，数据实时性要求也更高，若继续采用原有的编码方式很难实现数据传输能力的显著提升。若采用十进制编码方式，传输效率有望进一步提高，但现有脉冲发生器输出的压力信号单一，无法满足调制需求。为此，有必要设计一种新型脉冲发生器，可输出多种压力幅值的信号，实现十进制传输。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置。本技术可根据需求的压力幅值，选择不同的节流孔，以表示不同的含义，从而实现井下数据的传输。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，包括上阀座和下阀座，其特征在于：上阀座上设置有镂空区域，镂空区域外为密封区域，下阀座上设置有多个孔径不同的限流孔，多个限流孔位于同一圆周上，当上阀座转动至一个限流孔与镂空区域相对应时，该限流孔形成钻井液流通通路。所述上阀座上设置的镂空区域为30°扇形镂空区域。所述下阀座上设置有12个等分的30°独立扇形区，每个扇形区设置一个限流孔，且12个限流孔截面积均不同。所述限流孔位于12点钟方向位置的孔径最大，沿顺时针方向孔径依次减小。所述12个限流孔中，其中任一一个设置为开启孔，除开启孔外的任一一个设置为停止孔。所述上阀座连接有带动产阀座转动的步进电机。采用本技术的优点在于：1、本技术基于旋转阀式脉冲发生器结构，下阀座采用多限流孔设计，每个限流孔截面积大小不一样，由步进电机驱动，可根据需求的压力幅值自动选择合适的限流孔，从而实现不同压力幅值信号的输出。2、本技术在传统旋转阀式脉冲发生器结构基础上，创新设计多限流孔的转子式上阀座，可输出十种不同的压力幅值信号。每个限流孔输出的压力幅值信号可在地面进行测试，并在井下工作时设定适当的波动区间，则输出的压力幅值信号就可以一一对“0-9”中的数字，实现十进制编码，提高井下数据传输效率。附图说明图1为本技术上阀座结构示意图；图2为本技术下阀座结构示意图；图3为本技术上阀座和下阀座最大对齐时的结构示意图；图4为采用本技术输出压力脉冲信号曲线示意图。图中标记为：1、上阀座，2、下阀座，3、镂空区域，4、限流孔。具体实施方式实施例1一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，包括上阀座1和下阀座2，上阀座上设置有镂空区域3，镂空区域3外为密封区域，下阀座2上设置有多个孔径不同的限流孔4，多个限流孔4位于同一圆周上，当上阀座1转动至一个限流孔与镂空区域相对应时，该限流孔4形成钻井液流通通路。所述上阀座1上设置的镂空区域3为30°扇形镂空区域。所述下阀座2上设置有12个等分的30°独立扇形区，每个扇形区设置一个限流孔4，且12个限流孔4截面积均不同。所述限流孔4位于12点钟方向位置的孔径最大，沿顺时针方向孔径依次减小。所述12个限流孔4中，其中任一一个设置为开启孔，除开启孔外的任一一个设置为停止孔。所述上阀座1连接有带动产阀座转动的步进电机。本技术除上述结构改进外，其它结构与现有脉冲发生器一样，在此不做详细说明。实施例2本实施例结合附图对本技术做进一步说明。一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，如附图所示，基于旋转阀式脉冲发生器结构，下阀座2采用多限流孔设计，每个限流孔4截面积大小不一样，由步进电机驱动，可根据需求的压力幅值自动选择合适的限流孔，从而实现不同压力幅值信号的输出。上阀座1上设计1个30°扇形镂空区域3，其它区域完全密封，下阀座2采用多限流孔设计，分为12个等分的30°独立扇形区，每个扇形区的限流孔截面积大小不一样，由步进电机驱动，可根据需求的压力幅值自动选择合适的限流孔，从而实现不同压力幅值信号的输出。离散式压力幅值调节步骤如下：1、在设计时，将下阀座各限流孔进行定义，明确每个限流孔与“0-9”数字的对应关系，其余2个限流孔可表示启停，每个限流孔的面积比可采用等比例设计；对应关系可以随意定义，但为了规则，本实施例采用压力幅值高的对应面积小的限流孔，压力幅值低的对应面积大的限流孔。2、设计完成后，对各限流孔在不同排量下的输出压力进行测试，获得对应曲线，如图4所示，并根据井下工况设置波动区间；3、在入井后，井下数据按照十进制表示进行传输，根据步骤1中的关系，由步进电机驱动转子式上阀座转动不同的角度，从而使钻井液通过不同的限流孔；4、地面检测到压力变化后，根据步骤2中的曲线关系式，完成数据解码，以此完成数据传输。以上所述仅为本技术最具代表性的实施方式，凡依据本技术范围内所做的均等变化与修饰，均应属于本技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，包括上阀座（1）和下阀座（2），其特征在于：上阀座（1）上设置有镂空区域（3），镂空区域（3）外为密封区域，下阀座（2）上设置有多个孔径不同的限流孔（4），多个限流孔（4）位于同一圆周上，当上阀座（1）转动至一个限流孔（4）与镂空区域（3）相对应时，该限流孔（4）形成钻井液流通通路。/n

【技术特征摘要】
1.一种离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，包括上阀座（1）和下阀座（2），其特征在于：上阀座（1）上设置有镂空区域（3），镂空区域（3）外为密封区域，下阀座（2）上设置有多个孔径不同的限流孔（4），多个限流孔（4）位于同一圆周上，当上阀座（1）转动至一个限流孔（4）与镂空区域（3）相对应时，该限流孔（4）形成钻井液流通通路。


2.根据权利要求1所述的离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，其特征在于：所述上阀座（1）上设置的镂空区域（3）为30°扇形镂空区域。


3.根据权利要求2所述的离散式压力幅值可调的泥浆脉冲发生装置，其特征在于：所述下阀座（2）上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，黄崇君，邓虎，张继川，万夫磊，曾鹏宇，贾利春，彭陶钧，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51