一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105350958A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510806323.4(22)申请日2015.11.20(71)申请人武汉海阔科技有限公司地址430079湖北省武汉市洪山区珞喻路312号722所内(72)发明人高小明徐海涛陈宏涛王斌查世玉王涛(74)专利代理机构武汉天力专利事务所42208代理人冯卫平(51)Int.Cl.E21B47/24(2012.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器(57)摘要本发明公开了一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，属于石油钻井工程领域，包括用于起吊仪器的流筒鱼颈限流环组件、中间流筒、座键套组件、脉冲发生器本体、旋转导轮和直翼导轮，所述流筒鱼颈限流环组件、中间流筒、座键套组件依次连接，所述脉冲发生器本体设置在中间流筒内，所述旋转导轮和直翼导轮设置在脉冲发生器本体与中间流筒之间，旋转导轮用于将直线流动的泥浆变为旋转流动，直翼导轮用于将旋转流动的泥浆变为直线流动，所述脉冲发生器本体包括上端运动总成、磁力耦合器组件和下端发电总成。可长时间为系统提供电力，工作寿命长，从而可传输更多参数，提高传输速度，提高脉冲发生器深井作业能力。CN105350958ACN105350958A权利要求书1/1页1.一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，其特征是：包括用于起吊仪器的流筒鱼颈限流环组件、中间流筒、座键套组件、脉冲发生器本体、旋转导轮和直翼导轮，所述流筒鱼颈限流环组件、中间流筒、座键套组件依次连接，所述脉冲发生器本体设置在中间流筒内，所述旋转导轮和直翼导轮设置在脉冲发生器本体与中间流筒之间，旋转导轮用于将直线流动的泥浆变为旋转流动，直翼导轮将旋转流动的泥浆变为直线流动，所述脉冲发生器本体包括上端运动总成、磁力耦合器组件和下端发电总成；所述上端运动总成包括皮囊组件以及依次连接的柱塞泵、柱塞泵斜盘、安装在柱塞泵外的柱塞泵外壳和柱塞泵内的主阀，皮囊组件安装在运动机构活塞组件上端；所述发电总成包括装配在内磁转子芯轴上的发电机转子、发电机定子、尾部组件、电磁阀和控制阀，所述发电机定子装配在所述尾部组件上，所述电磁阀和控制阀安装在靠近发电机的尾部组件端面上。2.根据权利要求1所述的一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，其特征是：所述磁力耦合器包括内磁转子和外磁转子，所述内磁转子上设有成圆周均布的6组磁力耦合器磁钢，磁力耦合器的磁钢安装在内磁转子的凹槽内，该凹槽长61mm，宽10.2mm，深6.7~6.9mm。3.根据权利要求1所述的一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，其特征是：所述柱塞泵的端盖螺钉连接处设有O型密封圈。4.根据权利要求1所述的一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，其特征是：所述发电机转子包括6个外径Ø9、长度10mm的发电机磁钢，6个发电机磁钢呈圆周均布，并且发电机磁钢2-15端面连接处设有台阶。5.根据权利要求1所述的一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，其特征是：所述控制阀的端面通过端面螺钉固定。6.根据权利要求1所述的一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器，其特征是：所述磁力耦合器为组合推拉式磁力耦合器。2CN105350958A说明书1/3页一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器技术领域[0001]本发明属于石油钻井工程领域，尤其涉及一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器。背景技术[0002]目前，钻井液脉冲测井系统中井下供电电源主要是电池组和泥浆涡轮发电机。泥浆涡轮发电式脉冲发生器就是利用泥浆涡轮提供动能到发电机转化为电能，给下端仪器供电并上传脉冲信号。涡轮由于转速较高，并且要求能够适应井下高温高压等恶劣环境，一般选择磁力耦合器传动以解决转子与定子之间的旋转动密封泄露问题，磁力耦合器是通过磁场的相互作用来传递动力，这样使得动密封转化为静密封，从而避免了高温高压环境下的泄漏问题。针对脉冲器而言，采用钻井液脉冲传输方式比较普遍，而钻井液传输方式可分为三种：正脉冲、负脉冲、连续波。[0003]正脉冲发生器主要是通过主阀与限流环的相对位置能够改变泥浆流道的截面积，从而引起钻柱内部泥浆压力的升高；主阀的运动是由探管编码的测量数据通过驱动控制电路来实现；由于直接驱动针阀需要消耗很大的功率，通常采用小阀推大阀的结构；地面上泥浆压力传感器检测来自井下仪器的泥浆脉冲信息，并传送到地面计算机，地面计算机对脉冲信号进行处理、计算，得到所需要的测量数据，从而完成实时测量任务。由于井下工作环境恶劣，并且测量深度越来越深，对泥浆蜗轮发电式脉冲发生器提出了更严格的要求。[0004]传统的正脉冲器完全靠电池的电能驱动针阀非常耗电，随钻系统仪器的井下工作时间长短取决于电池电能的多少，因此对锂电池的需求很大，并且锂为