[发明专利]用于MWD遥测的高信号强度泥浆警报器

说明书

本发明提供一种随钻测量(MWD)工具，该随钻测量工具包括：传感器；可操作地连接到传感器的编码器；和可操作地连接到编码器的调制器。该调制器包括：第一定子、转子、和第二定子。该转子最佳定位于第一定子和第二定子之间。使用第二定子放大调制器所产生的压力脉冲信号。

相关申请

本申请要求2015年1月14日提交的名称为“用于MWD遥测的高信号强度泥浆警报器（”High Signal Strength Mud Siren for MWD Telemetry”）”的美国临时专利申请序列号62/103,421的优先权。

技术领域

本发明总体涉及遥测系统领域，并且更具体地且不具有限制意义地涉及用于井眼钻孔操作中的声信号发生器。

背景技术

通常钻井以用于从地下储层生产石油流体。在许多情况下，钻头连接到钻柱并且通过基于表面的钻机旋转。钻井泥浆循环通过钻柱，以在切割穿过地下岩层并且将岩屑携带到井眼之外来冷却钻头。使用旋转钻头和钻孔泥浆是本领域内众所周知的。

随着钻井技术改进，能够采用“随钻测量”技术以允许钻工准确地识别钻柱和钻头位置以及井眼条件。MWD设备通常包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器检测环境条件或位置并且将该信息传回位于表面处的钻工。能够使用承载关于测量条件编码数据的声信号将该信息传到地面。

现有技术的用于发射这些声信号的系统利用波形信号发生器，该等波形信号发生器产生钻井泥浆压力的快速变化。压力的快速变化产生脉冲，该脉冲通过钻井泥浆传递给定位于表面处或表面附近的接收器。现有技术的压力脉冲发生器或者“泥浆警报器”包括单个定子、单个转子和使转子可控地旋转的马达。转子的选择性旋转暂时地限制和释放泥浆流通过泥浆警报器。通过控制转子的旋转，泥浆警报器能够产生压力脉冲的模式，可在表面处理解并且解码该模式。

尽管通常有效，但是现有技术的泥浆警报器可能由于压力脉冲减弱而在经过较长距离时经历带宽限制和信号退化。因此，需要产生行进更远并且携带额外数据的较强的压力脉冲的改进的泥浆警报器。本发明涉及现有技术中的该等和其它的缺陷。

发明内容

本发明包括随钻测量（MWD）工具，该随钻测量工具包括传感器、可操作地连接到该传感器的编码器和可操作地连接到该编码器的调制器。该调制器包括第一定子、转子和第二定子。

在另一个方面中，本发明包括用于与钻井工具编码器一起使用的调制器。该调制器包括第一定子、转子和第二定子。转子定位在第一定子和第二定子之间。

在又一个方面中，本发明包括适于用于钻地下井的钻井系统。该钻井系统包括钻柱、钻头、以及定位在钻柱和钻头之间的随钻测量（MWD）工具。随钻测量工具包括传感器、可操作地连接到该传感器的编码器和可操作地连接到该编码器的调制器。该调制器包括第一定子、转子和第二定子。

附图说明

图1是根据本发明实施例构造的钻井系统的图示。

图2是图1的钻井系统的调制器和马达的实施例的横截面图。

图3是图2的调制器的定子的俯视图。

图4是图2的调制器的转子的俯视图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，图1示出了位于井眼102中的钻井系统100。钻井系统100包括钻柱104、钻头106和MWD（随钻测量）工具108。应当领会，钻井系统100将包括其它的部件，其中包括钻机、抽泥泵以及其它的基于表面的设施和井下配件。