[实用新型]一种双向轮连续波发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井领域，一种双向轮连续波发生器，属于井下工具类。

背景技术

无线随钻测量系统(MWD)是钻井过程中进行井下数据实时测量和传输的一种装置，其特点是在不中断正常钻进的情况下获得钻头附近测得的数据，并将这些数据传输到地面。连续波脉冲随钻系统是目前无线随钻系统中传输数据最快的系统，其工作原理是连续波脉冲发生器的转子在泥浆作用下产生泥浆脉冲，由井下探管编码后转化为正弦压力波。当定子相对于转子的发生位置变化，使这种正弦或余弦压力波在时间上出现相位移或角位移，在地面连续检测这些相位及其频率的变化，并通过数字解码和计算得到井下的测量数据。

发明内容

为实现钻井过程中采用连续波泥浆脉冲传输井下数据，本实用新型提供一种双向轮连续波发生器。

一种双向轮连续波发生器，主要由井下发电机、外筒、扶正器、控制电路仓、电机仓、双向轮、阀座等组成。井下发电机与扶正器、控制电路仓、电机仓从上到下依次相连，井下发电机为整个系统供电。扶正器的支架结构为菱形或弓形，扶正器外径与外筒内径形成间隙配合，以保持整体管柱的居中。控制电路置于控制电路仓内，主要用于控制步进电机。步进电机置于电机仓内，并通过步进电机主轴与双向轮相连。双向轮壁上均布有四个方孔。阀座套在双向轮外侧，阀座均布有四个弧面槽。双向轮壁上的四个方孔与阀座上的四个弧面槽位置径向相对。双向轮上的方孔高度略大于阀座上的弧面槽高度。外筒下部有一环形内台阶，阀座座在此环形内台阶上。

本实用新型主要优点在于：本实用新型结构简单、操作方便、易于实施。扶正器能有效保持整体管柱的居中。双向轮转动过程中受到各个方向的泥浆压力均匀作用，阻力较小，运行稳定，产生的脉冲信号连续稳定。双向轮上的方孔高度略大于阀座上的弧面槽高度，避免完全堵死泥浆流道，产生严重蹩压，造成工具仪器的损坏。本实用新型采用机电一体式设计简化了结构，提高了工作稳定性和效率。

附图说明

图1本实用新型结构示意图

图2本实用新型A-A剖面图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-2所示一种双向轮连续波发生器，主要由井下发电机1、外筒2、扶正器3、控制电路仓4、电机仓5、双向轮6、阀座7等组成。井下发电机1与扶正器3、控制电路仓4、电机仓5从上到下依次相连，井下发电机1为整个系统供电。扶正器3的支架结构为菱形或弓形，扶正器3外径与外筒2内径形成间隙配合，以保持整体管柱的居中。控制电路置于控制电路仓4内，主要用于控制步进电机。步进电机置于电机仓5内，并通过步进电机主轴与双向轮6相连。双向轮6壁上均布有四个方孔。阀座7套在双向轮6外侧，阀座7均布有四个弧面槽。双向轮6壁上的四个方孔与阀座7上的四个弧面槽位置径向相对。双向轮6上的方孔高度略大于阀座7上的弧面槽高度。外筒2下部有一环形内台阶，阀座7座在此环形内台阶上。

本实用新型原理为：阀座7上的弧面槽以及双向轮6上的方孔共同组成泥浆下部流道。双向轮6在步进电机的控制下正向或反向转动。阀座7的弧面槽与双向轮6的方孔位置完全相对时，流道最大，最畅通；弧面槽与方孔位置完全相错时，流道最小。流道大小的变化引起泥浆流量及压力的改变，从而产生泥浆脉冲。当仪器通电后，控制电路收集到井底数据，并依照不同的数据将命令传递给步进电机。步进电机控制双向轮6正向或反向旋转，双向轮6上的方孔与阀座7上的弧面槽产生位置变化，泥浆流道变大或减小，引起泥浆的流量和压力的不断变化，从而产生不同的连续泥浆脉冲，并通过转化表现出不同的正弦波相位变化。