一種載波頻率自動調整的自發(fā)電式連續(xù)波正脈沖發(fā)生器的制造方法
【技術領域】 [0001 ] ：
[0002] 本實用新型屬于石油鉆井工程技術領域，特別是涉及一種井下數據向地面高速傳 輸的裝置。
【背景技術】 [0003] ：
[0004] 連續(xù)波泥漿脈沖發(fā)生器的優(yōu)點是傳輸速度快，連續(xù)波泥漿脈沖連續(xù)波發(fā)生器的工 作原理是:通過改變旋轉轉子與定子過流斷面的相對位置而產生連續(xù)壓力波信號，目前泥 漿壓力脈沖的發(fā)生方式有旋轉閥和剪切閥兩種。無論哪一種連續(xù)波脈沖發(fā)生器，都應該包 括連續(xù)波脈沖發(fā)生單元、電機與驅動裝置、控制電路以及壓力平衡模塊與密封模塊等部分。 對于旋轉閥式連續(xù)波脈沖發(fā)生器，轉子在電機驅動下沿固定方向連續(xù)轉動，與定子產生節(jié) 流作用。而在剪切閥式連續(xù)波發(fā)生器中，電機驅動的轉子在與定子形成的最大、最小流通面 積間往復擺動，周期振蕩，產生節(jié)流作用。
[0005]目前國內外的相關技術現狀是:美國Schlumberger公司的實用新型的"用于隨鉆 測量工具中的正弦壓力波發(fā)生器（Sinusoidal pressure pulse generator for measurement while drilling tool)"和"用于井下數據向地面?zhèn)鬏數姆椒ㄅc系統(Method and system for wellbore communication)"公開了一種基于連續(xù)旋轉閥的連續(xù)波泥衆(zhòng)脈 沖信號發(fā)生器;美國Baker Hughes公司的實用新型的"用于泥漿脈沖數據遠傳的振蕩剪切 閥（Oscillating shear valve for mud pulse telemetry)"和"用于泥衆(zhòng)脈沖數據遠傳的 井下脈沖信號發(fā)生器(Downlink pulser for mud pulse telemetery)"，公布了一種用于 基于剪切振蕩原理工作的連續(xù)波泥漿脈沖發(fā)生器。兩種連續(xù)波脈沖器的不同之處僅僅在于 脈沖器轉子的運動形式以及后續(xù)的脈沖調制與解碼方式。
[0006] 與國外的專利技術對比，國內連續(xù)波脈沖器專利的改進主要集中在:脈沖器的閥 體設計、密封以及傳動等機械結構部分，沒有檢索到關于脈沖器控制方式、供電方式等方面 的專利。以上專利的共同之處在于:①脈沖器轉子均由電機驅動，轉子的工作方式分為連 續(xù)旋轉與剪切振蕩兩種形式;②電機的電源來自井下渦輪發(fā)電機與井下電池組，工作時間 與工作條件受到一定的限制;③脈沖器的工作原理基本相同，都是通過周期性地改變鉆井 液的流通面積來實現的。以上專利的不同之處主要表現在:①脈沖器轉子結構;②脈沖器 轉子的信號調制方式，以及與此對應的井下信號的編碼與解碼方式;③機械傳動與密封技 術。
[0007] 【實用新型內容】：
[0008] 本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種為鉆井過程中井下數據 快速、準確地向地面系統高速傳輸的載波頻率自動調整的自發(fā)電式連續(xù)波正脈沖發(fā)生器。
[0009] 其技術方案是：
[0010] -種載波頻率自動調整的自發(fā)電式連續(xù)波正脈沖發(fā)生器，包括：導流筒和置于導 流筒內的定子、轉子，以及抗壓密封筒和設置在抗壓密封筒內的聯軸器、減速器、電動機，其 中轉子與聯軸器驅動連接;所述的聯軸器為電磁聯軸器，并在減速器的兩端分別設置，在轉 子與電磁聯軸器連接端連接有電磁離合器，所述電動機在轉子旋轉時等效為一個發(fā)電機， 在抗壓密封筒內還設置有逆變與驅動電路、發(fā)電機輸出信號的整流與濾波電路、主控電路 板和可充電電池組；電動機、逆變與驅動電路、發(fā)電機輸出信號的整流與濾波電路、主控電 路板、可充電電池組之間均由電纜依次連接。
[0011] 上述方案還包括：
[0012] 在抗壓密封筒上設有注油孔和平衡活塞。導流筒上方設有脈沖器打撈矛頭、外周 設有密封圈，在抗壓密封筒下端設有與電纜連接的電纜接頭。
[0013] 本實用新型的脈沖器與現有兩種泥漿脈沖器的主要不同表現在以下幾個方面：
[0014] 脈沖產生方式完全不同，本實用新型的脈沖器泥漿脈沖信號一直存在，數據傳輸 的過程實際上是在已有脈沖信號基礎上進行增速減速的調制過程，脈沖器的載波基頻是隨 著鉆井液的排量大小而自動變化的，脈沖器的轉子一直處于旋轉狀態(tài)，但是所有速度變化 均在現有速度基礎上增減，脈沖器速度變化范圍小，可以有效地提高脈沖器轉子速度調節(jié) 的動態(tài)過程，提高了數據傳輸的效率與精度，脈沖器速度變化范圍小，需要的功率較小，電 機功率可以選的小一些，有利于井下節(jié)能。
[0015] 本實用新型的脈沖器控制電動機在轉速與轉矩的四象限內運行，即可以實現 Schlumberger的連續(xù)旋轉方式的信號調制，也可以實現Baker Hughes公司振蕩剪切方式的 信號調制。
[0016] 本實用新型的脈沖器自帶發(fā)電機，可以使脈沖器獨立工作，省去了單獨為脈沖器 供電的井下發(fā)電機，系統效率高；同時消除了電池組工作時間受限的問題。并且本實用新型 自帶發(fā)電機和可充電電池組，既減少了對井下電源的依賴性，甚至可以向其他井下工具提 供電源
[0017] 本實用新型的脈沖器分別在轉子與減速器之間、電機與減速器之間使用了兩個電 磁聯軸器，電磁聯軸器的使用使抗壓筒的徹底密封成為可能，有利于電路安全;電磁聯軸器 的使用對過大的扭矩與過高的轉速進行了過濾，有利于電機本身的安全。
[0018] 綜合以上所述，本實用新型所述的連續(xù)波脈沖器的有益效果是：不存在鉆井液流 通通道堵塞的可能性，脈沖器的實用性強;脈沖器的載波基頻是隨著鉆井液的排量大小而 自動變化的，脈沖器的轉子一直處于旋轉狀態(tài);脈沖器自帶發(fā)電機，可使脈沖器獨立工作； 脈沖器速度變化范圍小，提高了數據傳輸的效率與精度。
[0019]【附圖說明】：
[0020] 圖1為連續(xù)波泥漿脈沖發(fā)生器的整體結構示意圖。圖中：
[0021]

【具體實施方式】 [0022] ：
[0023] 現結合說明書附圖1對