一种载波频率自动调整的自发电式连续波正脉冲发生器的制造方法
【技术领域】 [0001 ] ：
[0002] 本实用新型属于石油钻井工程技术领域，特别是涉及一种井下数据向地面高速传 输的装置。
【背景技术】 [0003] ：
[0004] 连续波泥浆脉冲发生器的优点是传输速度快，连续波泥浆脉冲连续波发生器的工 作原理是:通过改变旋转转子与定子过流断面的相对位置而产生连续压力波信号，目前泥 浆压力脉冲的发生方式有旋转阀和剪切阀两种。无论哪一种连续波脉冲发生器，都应该包 括连续波脉冲发生单元、电机与驱动装置、控制电路以及压力平衡模块与密封模块等部分。 对于旋转阀式连续波脉冲发生器，转子在电机驱动下沿固定方向连续转动，与定子产生节 流作用。而在剪切阀式连续波发生器中，电机驱动的转子在与定子形成的最大、最小流通面 积间往复摆动，周期振荡，产生节流作用。
[0005]目前国内外的相关技术现状是:美国Schlumberger公司的实用新型的"用于随钻 测量工具中的正弦压力波发生器（Sinusoidal pressure pulse generator for measurement while drilling tool)"和"用于井下数据向地面传输的方法与系统(Method and system for wellbore communication)"公开了一种基于连续旋转阀的连续波泥衆脉 冲信号发生器;美国Baker Hughes公司的实用新型的"用于泥浆脉冲数据远传的振荡剪切 阀（Oscillating shear valve for mud pulse telemetry)"和"用于泥衆脉冲数据远传的 井下脉冲信号发生器(Downlink pulser for mud pulse telemetery)"，公布了一种用于 基于剪切振荡原理工作的连续波泥浆脉冲发生器。两种连续波脉冲器的不同之处仅仅在于 脉冲器转子的运动形式以及后续的脉冲调制与解码方式。
[0006] 与国外的专利技术对比，国内连续波脉冲器专利的改进主要集中在:脉冲器的阀 体设计、密封以及传动等机械结构部分，没有检索到关于脉冲器控制方式、供电方式等方面 的专利。以上专利的共同之处在于:①脉冲器转子均由电机驱动，转子的工作方式分为连 续旋转与剪切振荡两种形式;②电机的电源来自井下涡轮发电机与井下电池组，工作时间 与工作条件受到一定的限制;③脉冲器的工作原理基本相同，都是通过周期性地改变钻井 液的流通面积来实现的。以上专利的不同之处主要表现在:①脉冲器转子结构;②脉冲器 转子的信号调制方式，以及与此对应的井下信号的编码与解码方式;③机械传动与密封技 术。
[0007] 【实用新型内容】：
[0008] 本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种为钻井过程中井下数据 快速、准确地向地面系统高速传输的载波频率自动调整的自发电式连续波正脉冲发生器。
[0009] 其技术方案是：
[0010] -种载波频率自动调整的自发电式连续波正脉冲发生器，包括：导流筒和置于导 流筒内的定子、转子，以及抗压密封筒和设置在抗压密封筒内的联轴器、减速器、电动机，其 中转子与联轴器驱动连接;所述的联轴器为电磁联轴器，并在减速器的两端分别设置，在转 子与电磁联轴器连接端连接有电磁离合器，所述电动机在转子旋转时等效为一个发电机， 在抗压密封筒内还设置有逆变与驱动电路、发电机输出信号的整流与滤波电路、主控电路 板和可充电电池组；电动机、逆变与驱动电路、发电机输出信号的整流与滤波电路、主控电 路板、可充电电池组之间均由电缆依次连接。
[0011] 上述方案还包括：
[0012] 在抗压密封筒上设有注油孔和平衡活塞。导流筒上方设有脉冲器打捞矛头、外周 设有密封圈，在抗压密封筒下端设有与电缆连接的电缆接头。
[0013] 本实用新型的脉冲器与现有两种泥浆脉冲器的主要不同表现在以下几个方面：
[0014] 脉冲产生方式完全不同，本实用新型的脉冲器泥浆脉冲信号一直存在，数据传输 的过程实际上是在已有脉冲信号基础上进行增速减速的调制过程，脉冲器的载波基频是随 着钻井液的排量大小而自动变化的，脉冲器的转子一直处于旋转状态，但是所有速度变化 均在现有速度基础上增减，脉冲器速度变化范围小，可以有效地提高脉冲器转子速度调节 的动态过程，提高了数据传输的效率与精度，脉冲器速度变化范围小，需要的功率较小，电 机功率可以选的小一些，有利于井下节能。
[0015] 本实用新型的脉冲器控制电动机在转速与转矩的四象限内运行，即可以实现 Schlumberger的连续旋转方式的信号调制，也可以实现Baker Hughes公司振荡剪切方式的 信号调制。
[0016] 本实用新型的脉冲器自带发电机，可以使脉冲器独立工作，省去了单独为脉冲器 供电的井下发电机，系统效率高；同时消除了电池组工作时间受限的问题。并且本实用新型 自带发电机和可充电电池组，既减少了对井下电源的依赖性，甚至可以向其他井下工具提 供电源
[0017] 本实用新型的脉冲器分别在转子与减速器之间、电机与减速器之间使用了两个电 磁联轴器，电磁联轴器的使用使抗压筒的彻底密封成为可能，有利于电路安全;电磁联轴器 的使用对过大的扭矩与过高的转速进行了过滤，有利于电机本身的安全。
[0018] 综合以上所述，本实用新型所述的连续波脉冲器的有益效果是：不存在钻井液流 通通道堵塞的可能性，脉冲器的实用性强;脉冲器的载波基频是随着钻井液的排量大小而 自动变化的，脉冲器的转子一直处于旋转状态;脉冲器自带发电机，可使脉冲器独立工作； 脉冲器速度变化范围小，提高了数据传输的效率与精度。
[0019]【附图说明】：
[0020] 图1为连续波泥浆脉冲发生器的整体结构示意图。图中：
[0021]
【具体实施方式】 [0022] ：
[0023] 现结合说明书附图1对