从井内的井下钻柱向地面传递信息的改进型旋转脉冲发生器

摘要

一种旋转脉冲发生器，用于通过产生压力脉冲给地面传递来自在井孔内的井下处的信息，这些压力脉冲已编码从而含有信息。压力脉冲到达地面，在地面对压力脉冲解码从而破译该信息。该脉冲发生器包括：壳体，壳体包含形成有通道的定子，钻井流体通过所述通道流向钻头；转子；和围住该转子的可更换的磨损套筒。转子具有叶片，根据转子的周向方位，叶片能够对流过定子通道的钻井流体的流动施加可变的阻塞，从而由马达对转子的转动产生编码的压力脉冲。转子位于定子的下游，对转子叶片成形使得：当马达不工作时，给转子施加流体动力打开力矩，该力矩倾向于转动转子离开引起最大阻塞的周向方位并向引起最小阻塞的周向方位转动转子。扭簧提供的机械力也倾向于把转子转动到提供最小流动阻塞的方位。

主权项

一种旋转脉冲发生器，用于传递来自在井孔内的井下位置处工作的一部分钻柱的信息，所述钻柱具有通道，钻井流体流过该通道，该旋转脉冲发生器包括：a)壳体，适于安装在所述钻柱内；b)定子，支撑在所述壳体内，并具有形成在其内的至少一个大致轴向延伸的通道，所述钻井流体的至少一部分流过该通道；c)转子，支撑在所述壳体内，靠近所述定子并在定子的下游，所述转子具有至少一个叶片，所述至少一个叶片沿径向向外延伸，从而形成叶片的径向高度，所述转子叶片具有上游表面和下游表面以及各自在所述上游表面和下游表面之间延伸的第一和第二侧面，所述转子至少能够转动到第一转子周向方位和第二转子周向方位，根据所述转子的周向方位，所述叶片对流过所述定子通道的钻井流体的流动施加可变程度的阻塞，所述第一转子周向方位提供的对钻井流体的流动的阻塞比第二转子周向方位提供的对钻井流体的流动的阻塞大，由此所述转子的转动产生一系列被编码的脉冲，这些脉冲被编码有要传递的所述信息；以及d)马达，与所述转子相连以给所述转子施加转动，由此所述马达的操作产生所述一系列被编码的脉冲，其中，当所述第一和第二侧面从所述转子叶片的所述上游表面向所述下游表面延伸时，所述转子叶片的所述第一和第二侧面在横向剖面上向内渐缩，使得在所述马达不工作时所述转子叶片向所述转子施加力矩，从而在所述马达不工作时减小由所述叶片施加的对钻井流体的流动的阻塞。