无定子剪切阀脉冲发生器的制作方法

背景技术：

1.技术领域

本公开整体涉及用于处理表面下特征的系统和方法。

2.相关技术的描述

钻井流体遥测系统(通常称为泥浆脉冲系统)特别适于在油井钻井操作期间对从钻孔底部到地球表面的信息进行遥测。遥测的信息可包括但不限于压力、温度、方向和井孔偏差的参数。其他参数包括测井数据，诸如各种层的电阻率、声密度、孔隙度、感应和压力梯度。置于循环泥浆流中的使用受控限制的阀通常被称为泥浆脉冲系统，例如参见美国专利号3,958,217。泥浆脉冲阀关闭流体路径(正脉冲)或打开流体路径(负脉冲)。示例性泥浆脉冲阀包括提升阀和旋转盘式阀。这些常规阀布置中的一些布置使用相对小的流体通道，该流体通道可被循环流体中夹带的材料堵塞。由于阀的致动系统可用的力(功率)有限，因此可能难以或不可能疏通阻塞的泥浆脉冲阀。取决于阀的形状，可能需要大的角动量来释放阻塞的阀，这取决于由阀的形状限定的杠杆(leaver)。其他常规阀布置相对缓慢，因为这些阀必须对抗压差工作并且不剪切泥浆流。

本公开部分地提供了脉冲发生器，该脉冲发生器不易被此类夹带的材料堵塞并且可比常规阀移动得更快。

技术实现要素：

在各方面，本公开提供了一种用于在具有纵向轴线的井下工具中流动的流体中产生压力变化的设备。该设备可包括引导流体流的流动区段，该流动区段具有外壁；流动控制构件，该流动控制构件选择性地阻塞该流动区段中的流动；和致动器，该致动器被构造成在第一位置和第二位置之间移动该流动控制构件，在该第一位置处，该流动控制构件至少部分地阻塞该流动区段中的流动，在该第二位置处，该流动控制构件减少该流动区段中的该流动的该至少部分阻塞。该致动器可设置在该流动区段的该外壁外侧。

在各方面，本公开提供了一种用于在具有纵向轴线的井下工具中流动的流体中产生压力变化的方法。该方法可包括在具有外壁的流动区段中引导流体流；使用流动控制构件选择性地阻塞该流动区段中的流动；以及使用致动器在关闭位置和打开位置之间移动该流动控制构件。该流动控制构件可在该关闭位置处至少部分地阻塞该流动区段中的流动，并且该流动控制构件可在该打开位置处减少该流动区段中的该流动的该至少部分阻塞。该致动器可设置在该流动区段的该外壁外侧。

应当理解，已经相当广泛地概括了本公开的某些特征的示例，以便可更好地理解随后对本公开的详细描述，并且以便可领会对本领域的贡献。当然，存在本公开的附加特征，这些特征将在下文中描述并且将形成所附权利要求的主题。

附图说明

本领域普通技术人员将容易理解本公开的优点和另外的方面，因为当结合附图考虑时，参考以下详细描述可更好地理解本公开的优点和另外的方面，其中在附图的若干个图中，相同的附图标记指示相同或类似的元件，并且其中：

图1示意性地示出了根据本公开的一个实施方案的使用平移流动控制构件的脉冲发生器；

图1a是根据本公开的另一实施方案的脉冲发生器的等轴视图；

图2是图1a脉冲发生器的示意性视图；

图3a至图3b示意性地示出了根据本公开的一个实施方案的使用平移流动控制构件的脉冲发生器；

图4a至图4c示意性地示出了根据本公开的一个实施方案的使用旋转流动控制构件的脉冲发生器；

图5a至图5c示意性地示出了根据本公开的一个实施方案的使用旋转流动控制构件的另一脉冲发生器；

图6示意性地示出了根据本公开的一个实施方案的使用板状流动控制构件的脉冲发生器；

图6a和图6b示出了分别处于关闭构造和打开构造的图6构造。

图7a至图7c以截面示出了根据本公开的流动区段的实施方案；

图7d示出了根据本公开的流动区段的非限制性构造；

图8a至图8d以端视图以截面示出了根据本公开的流动区段的实施方案；

图9等轴地示出了根据本公开的一个实施方案的使用两个出口流动管线的脉冲发生器；

图10a至图10b等轴地示出了根据本公开的一个实施方案的将流动控制构件定位在一个流动管线中的脉冲发生器；并且

图11示意性地示出了根据本公开的一个实施方案的可使用脉冲发生器的钻井系统。

具体实施方式

本公开涉及用于使得能够经由流动流体的压力变化进行连通的装置和方法。下面讨论用于在井孔中循环的流体中产生压力脉冲的系统和相关方法的示例性实施方案。有利的是，如果流体包括具有夹带固体的流体或被具有夹带固体的流体替换，则所公开的脉冲发生装置(泥浆脉冲系统)较不易受到堵塞和受损操作的影响。如果在堵漏材料(lostcirculationmaterial)(lcm)的流动期间发生钻柱的堵塞，则必须从井中移除钻柱。这是昂贵且复杂的操作。因此，至关重要的是，维持经由钻柱在井下运输lcm的能力，以阻止井中的堵漏问题。因此，lcm必须通过钻柱的所有元件，包括井下工具的脉冲发生装置。虽然在烃生产井的语境中讨论了本公开，但应当理解，本公开可用于任何钻孔环境(例如，地热井、水井)中。

如本文所述的设备可用于在井下井或井孔中的流体管线内的流体柱中产生脉冲，以有利于泥浆脉冲遥测。该术语涵盖通过可能在井中的任何种类的流体柱中的脉冲进行的通信。此类用途的示例是，将装置与mwd或lwd工具一起放置在钻柱中，以向上传送来自随钻测量或随钻测井工具(mwd/lwd)的数据，并将数据通过流体柱传送至地面，该流体柱正向下流动通过钻柱以经由钻头离开。脉冲可在表面处检测和解码，从而传送来自底部整个组件(bha)中或钻柱中的其他地方的工具或其他传感器(压力、温度、振动、磁力仪、电阻率、声学、nmr、采样、核)的数据。所述设备打开和关闭流动管线中的一个或多个流体通道，以在流体柱中产生在表面处可检测到的所选持续时间和图案的脉冲。

现在参见图1，示出了根据本公开的定位在钻柱的区段中的脉冲发生器100的非限制性布置。钻柱的区段包括结合有流动控制构件124的流动管线104。致动器126正驱动流动控制构件124。图1中所描绘的流动控制构件124为平移阀元件(阀元件的线性移动)，该平移阀元件减小了可用的横截面流动区域或甚至完全阻塞。图1示出了处于打开位置的阀元件。关闭位置以隐线示出。图1中的布置示出了流动控制构件124的移动在垂直方向上剪切流体的流动方向的实施方案。流动控制元件124的移动方向与流体流的方向23之间的角度α为90°。致动器126安置在井下工具内的流动管线104旁边。在所示实施方案中，流动控制构件124通过位于流体或流体流外侧的致动器126移动。因此，包括任选的致动器壳体或致动器126可位于其中的任何隔室的致动器126在流动管线或流动区段外侧，并且不与流体接触或不浸没在流体中。致动器126在流动管线的外缘或外壁166外侧。致动器126不被流体或流体流包围。当被致动时，流动控制构件124减小或增加流体可用于通过流动管线从而产生压力变化(也被称为压力脉冲或泥浆脉冲)的有效流动区域。泥浆脉冲在流动管线内的流体柱内行进至诸如通过井孔表面处的压力传感器检测到压力变化的位置。由于井下工具具有有限的直径(直径通常为3至12¹/4英寸)，因此可用于容放流动管线旁边的致动器的空间非常有限，该流动管线的直径通常为约1至3英寸(内孔)。

现在参见图1a，该图示出了备选实施方案。示出了根据本公开的定位在以隐线示出的钻柱20的区段中的示例性脉冲发生器100。出于本公开的目的，轴向方向22是沿着井下工具或钻柱20的纵向轴线24的方向。径向方向26是沿着横向于纵向轴线24的轴线28的方向。脉冲发生器100可插入在第一流动管线104与第二流动管线106之间并且与其流体连通。第一流动管线104与第二流动管线106径向偏移。因此，沿着第一流动管线104流动的流体中的一些或全部流体在进入第二流动管线106之前必须在径向方向26上行进一定距离。该径向方向26可具有如下文所讨论的角度变化。第一流动管线104和第二流动管线106可在与钻柱区段20的纵向轴线24对准的方向上引导流动。“对准”意指平行取向。

脉冲发生器100作用于从第一流动管线104流动至第二流动管线106的流体。在图示的实施方案中，流体从流动管线104进入脉冲发生器100并且经由第二流动管线106排出脉冲发生器100。然而，还可使用逆流。应当指出的是，第一流动管线104和第二流动管线106可与非径向偏移的流体管线连接。例如，钻柱16(图10)中的孔可居中定位，并且流动管线104、流动管线106可仅以径向偏移的方式局部地重新引导流动。

参见图2，示意性地示出的脉冲发生器100可包括流动区段122、流动控制构件124和致动器126。流动区段122可包括形成流体通道130的主体128。流体通道130可具有圆形、卵形、椭圆形、正方形或另一其他横截面形状。流体通道130被取向成使得流动流体132具有与径向方向26(图1a)对准的流动方向。然而，在稍后讨论的一些实施方案中，仅流动流体130的流动方向的分量与径向方向26对准，而不是流动流体的方向与径向方向或横向于或垂直于井下工具的纵向轴线的方向对准。另外，在一些实施方案中，流体通道130可具有带倾斜的取向，该倾斜由不与纵向轴线24偏移九十度的角度β(例如，六十度、四十五度、三十度等表示，如图2中所示。该角度β是井下工具的纵向轴线24与流体流的方向23之间的角度。第一流动管线104、第二流动管线106和流动区段122一起形成一个连续连接的流动管线，作为井下柱或井下工具的内孔的一部分。

脉冲发生器100通过使用流动控制构件124在流体通道130中选择性地形成流体屏障，在流动流体中产生压力变化。流体屏障增加上游区段(例如第一流动管线104(图1a))中的压力，并且降低下游区段(例如第二流动管线106(图1a))中的压力。流体屏障可以是完全的流动阻塞，或足以在流动管线中的所选位置(例如，表面位置)处形成可观察的压力变化的流动阻塞。如本文所用，术语“阻塞流动”或“基本上阻塞流动”或“减小横截面流动区域”意指流体流动已被限制在可在所选位置处检测和表征压力变化的点。另外，检测和表征的细节足以将压力脉冲转换成所选位置处的信息。

致动器126可使流动控制构件124在其中流体流被阻塞的关闭位置与其中流体流不被流动控制构件124阻碍的打开位置之间移动。致动器可使用位于致动器和流动控制构件之间的致动杆121。流动控制构件124充当剪切阀并剪切流动流体。剪切流体是指在横向于流体流的方向上移动流动控制构件。如将在下文的描述中显而易见的，当流动控制构件124处于打开位置时，存在对流动通道130的最小(如果有的话)限制。因此，流体中的固体(诸如堵漏材料(lcm))可在不堵塞或以其他方式阻碍脉冲发生器100的情况下通过。另外，因为流动控制构件124剪切流动流体，所以脉冲发生器100可以比抵抗压差操作的常规阀更高的速度操作。

图1和图1a示出了与将致动器定位在包括剪切流动控制构件(也称为阀或剪切阀)的流动管线或流动区段的外壁外侧相关联的优点：(i)由于流体流方向和阀移动的横向布置而实现的通过剪切阀剪切流，(ii)当剪切阀处于阀打开位置时，在流动管线/区段中产生大的横截面流动区域，直至当阀部分或完全移出流动管线时，完全打开流动区段(流动管线的整个横截面未受阻塞)，(iii)在该布置中不包括定子，这永久地减小了处于阀打开和阀关闭位置的流动管线的横截面。在用于井下应用中的常规剪切阀布置中，剪切阀在流动区段中旋转或摆动，并且致动器分别位于流动管线/区段的外缘内。致动器可浸没在流体中，或者可位于流动管线中的壳体内，并且以这种方式被流体或流体流包围。此外，旋转剪切阀具有定子。与定子结合的旋转剪切阀打开和关闭多个开口，该多个开口具有显著小于其所定位的流动管线/区段的横截面的总横截面。在常规的剪切阀设置中，用于流通过的流动区段的最大横截面流动区域(剪切阀处于打开位置)通常小于流动管线的总横截面的50％。在常规的剪切阀设置中，开放横截面也被分成多个较小的开放横截面流动区域。多个较小的横截面流动区域使得lcm材料难以在不堵塞横截面流动区域的情况下通过。lcm材料是当钻井流体漏失至井下地层中时添加至钻井流体中的物质。通常，堵漏材料包括纤维(雪松皮、切碎的甘蔗茎、矿物纤维和毛发)、薄片(云母薄片和塑料片或塞璐玢片材(cellophanesheeting))或颗粒(粉碎且定尺寸的石灰石或大理石、木材、坚果壳、福米加塑料贴面(formica)、玉米芯和棉壳)。图1示出了如何可方便地将致动器定位在流动管线/区段的外壁或外缘外侧以便直接实现流动控制构件124的平移(线性移动)，该平移移动能够完全同时阻塞和疏通流动区段122。在井下工具中，用于安装阀和致动器的空间有限。通过如图1中所示的致动器线性移动流动控制构件在线性平移距离方面提出了设计挑战和限制。因此，期望以如下方式将流动管线和致动器布置在井下工具内部，即，为致动器(特别是线性作用致动器)留下足够的空间以进行操作。致动器平行于井下工具的纵向轴线的布置是有益的。为了将致动器平行于井下轴线放置，不得不将流动管线从如图1中所示的直设置重新定位成如图1a中所示的s形设置。在图1a中，致动器可位于壳体容积127a、壳体容积127b中，并且可比图1中可能的长得多。在图1a中，驱动流控制构件124的线性移动的致动器可产生比图1中的致动器更大的行程。

参见图1a，致动器126可安置在容积127a、容积127b中的一者或两者内，该容积分别与第一流动管线104和第二流动管线106径向相邻并偏移。换句话说，容积127a与流动管线104并排并且与流动管线106首尾相连。类似地，容积127b与流动管线106并排并且与流动管线104首尾相连。由容积127a或127b产生的空间是有利的，因为它可安置尺寸太长而不能以其他方式容纳的致动器126。例如，致动器126可能太长而不能横向于井下工具的纵向轴线放置(图1)，特别是当致动器126要产生足够大的行程以将关闭构件124完全移出流动区段以便产生用于流体流穿过的大横截面流动区域时。

致动器126可以是基于机械、机电、液压和/或气动的马达，该马达被构造成以一种或多种模式(诸如线性移动、曲线移动、旋转或摆动、倾斜或钟摆型运动)来移动流动控制构件124。在一个非限制性实施方案中，致动器126被构造成垂直于流体流或井下工具或流动管线或流动区段的纵向轴线移动流动控制构件124。在这种情况下，角度α为90度(图1)。在另一个非限制性实施方案中，致动器126被构造成以不垂直于流体流或井下工具或流动管线或流动区段的纵向轴线移动的角度流动控制构件124。在这种情况下，角度α可以是例如与井下工具或流动管线或流动区段的纵向轴线成89度，或在89度至80度、或80度至70度、或70度至60度、或60度至45度范围内的角度。

在一种非限制性布置中，控制单元134可操作致动器126以便传输编码的压力脉冲。控制单元134可包括处理器、处理器控制程序和此类附加支持电路(未示出)，用于将井下产生的信息(例如，钻井方向、地层参数、压力、温度、钻井动力学数据等)转换成流动控制构件124的受控移动的模式，该流动控制构件将经由压力脉冲将该信息传送至另一个井下位置和/或井口。

下文讨论了脉冲发生器100的示例性但非限制性的布置。

参见图3a和图3b，示出了使用平移、线性或滑动移动的脉冲发生器100的一种非限制性布置。脉冲发生器100可包括形成为细长主体的流动控制构件124，该细长主体的形状和尺寸被设定为当处于关闭位置时阻塞流动通道150。在打开位置处，流动控制构件124可部分地或完全地从流动通道150中抽出。因此，可获得最大量的流动区域，大固体或其他颗粒可容易地通过该流动区域。流动控制构件124可通过致动器126(诸如马达152，其可以是线性驱动电动马达)在关闭位置与打开位置之间移动。例如，流动控制构件124可附接至马达152的平移转子(未示出)。然而，可使用前述任何类型的马达/致动器，例如液压驱动活塞。另外，流动控制构件124可以是任何形状。虽然示出了圆柱形主体，但其他合适的形状和主体可包括管状、凹形、凸形、圆锥形、正方形、矩形、卵形、圆形、平坦形、具有垂直于轴心线的平坦翼部的轴等。一般来讲，可使用呈现可剪切流体主体并且可阻塞流体流过流动通道150的表面的任何主体形状。

参见图4a至图4c，示出了使用旋转移动的脉冲发生器100的非限制性布置。旋转可以是单向的或双向的(摆动)。脉冲发生器100可包括形成为旋转细长主体的流动控制构件124，该旋转细长主体的形状和尺寸被设定为当处于指定旋转取向或关闭位置时完全阻塞流动通道150。流动控制构件124可在一端处由合适的支承结构160支撑，并且在相对端处由致动器126旋转。另选的实施方案可包括旋转轴密封件、保持环、锁定环或轴密封件以将流动控制构件固定在相对端部处。前述任何类型的马达/致动器均可用作致动器126。流动控制构件124可被成形为具有第一横截面轮廓和第二横截面轮廓，该第一横截面轮廓通过减小横截面流动区域来阻塞通过流动通道150的流体流，该第二横截面轮廓通过增加横截面流动区域来允许通过通道150的流体流。

在图4b、图4c中所示的一种剪切阀布置中，细长主体124可具有一个或多个凹口164。凹口164由一个或多个凹陷表面168限定，该凹陷表面可减小被流动控制构件124阻塞的横截面积的量。图4b是流动控制构件124的顶视图。为清楚起见，以截面视图示出壁166的限定流动通道150(图4a)的部分。可以看出，在图4b的取向中，流动控制构件124阻塞流动区段中的流动通道150的大部分并且减小横截面流动区域，并且以这种方式在流动管线104中产生压力增加。在图4c中，流动控制构件124已被旋转指定的量，例如七十度或九十度，至打开位置。限定凹口164和壁166的凹陷表面168与图4b中的位置一样限定更大的横截面流动区域，并且因此形成更大的流动路径170，钻井流体和具有夹带的大固体或颗粒的其他流体可容易地通过该流动路径并降低流动管线104中的压力。

应当指出的是，虽然示出了两个凹口164，但其他实施方案可使用一个凹口或三个或更多个凹口。另外，凹口164可以是弯曲的、方形的或使用任何其他几何形状。另外，虽然示出了两个旋转取向，但可使用三个或更多个取向。这些取向的流动路径可呈现相同的横截面流动区域或不同的横截面流动区域；例如，零流动、百分之五十流动、百分之八十流动等。

参见图5a至图5c，示出了其他流动控制构件，该流动控制构件可被旋转或摆动以具有阻塞通过流动通道150的流体流的第一横截面轮廓(图5a)和允许通过流动通道150的流体流的第二横截面轮廓(图5b)。在图5a至图5c中，流动控制构件124包括完全通过流动控制构件124的一个或多个孔或洞180。图5a是流动控制构件124的顶视图。可以看出，在图5a的取向中，流动控制构件124阻塞流动区段中的流动通道150的大部分并且减小横截面流动区域，并且以这种方式在流动管线104中产生压力增加。在图5b中，流动控制构件124已被旋转九十度。洞180形成通过流动控制构件124的较大附加流动路径，具有较大夹带材料的流体和颗粒可通过该路径并降低流动管线104中的压力。图5c示出流动控制构件124可具有两个或更多个洞180a、洞180b，这些洞允许流动控制构件124的不同角位置处的流体流。洞180可彼此轴向间隔开。此可用于例如为流动通道150(图4a)提供两个或更多个不同量的流动区域。另外，虽然在图5a和图b5中示出了一个洞180，但还可使用两个或更多个洞。

参见图6，示出了使用旋转移动的脉冲发生器100的另一种非限制性布置。旋转可以是单向的或双向的(摆动)。脉冲发生器100可包括形成为平板的旋转流动控制构件124，该平板的形状和尺寸被设定为当处于指定的旋转取向时阻塞流动通道150。流动控制构件124可悬伸在流动通道150中并且仅由致动器126支撑。前述任何类型的马达/致动器均可用作致动器126。流动控制构件124的尺寸和形状可被设定为适配在流动通道150中，以阻塞流体流的期望部分，并且具有当处于打开位置时导致流体流在流动通道150中的最小阻塞的厚度。因此，通过将流动控制构件124旋转九十度或其他角度量，脉冲发生器100可在如图6a和图6b中所示的最小流动阻塞与最大流动阻塞之间移动。

流动区段122和流动管线104、106还可具有如图7a至图7c和图8a至图8c中所示的各种不同的实施方案。

图7a和图7b是示出由流动区段122连接的流动管线104和流动管线106的侧面截面视图。图7a和图7b包括相对急剧的方向转弯，例如九十度弯管。图7a示出了彼此完全径向偏移的流动管线104和流动管线106。该完全径向偏移迫使从流动管线104流动的所有流体均至少部分地在径向方向上移动以便进入流动管线106。图7b示出了在平行于井下工具的纵向轴线的方向上具有小径向偏移和细长流动区段122的流动管线104和流动管线106。该布置导致非圆形流动区段(顶视图)，而非椭圆形流动区段。流动区段的细长形状允许流动控制构件在平行于井下工具的纵向轴线的方向上的细长形状。流动控制构件的细长形状导致在径向方向(横向于井下工具的纵向轴线)上具有窄延伸的形状，这进而减小了在流动控制构件可能被lcm阻塞的情况下需要由致动器提供的释放流动控制构件的角动量。与成形为驻留在圆形流动区段中的宽形状的流动控制构件相比，较窄形状的流动控制构件导致由流动控制构件的形状产生的较短的杠杆。应当理解，流动管线104和流动管线106的径向偏移可减小直至流动管线重叠的点(平行于井下工具的纵向轴线的侧视图)。该部分径向重叠可允许从流动管线104流动的一些流体进入流动管线106而不在径向方向上移动。

图7c是示出流动管线104和流动管线106径向偏移和成角度偏移(角度γ，参见图8c)的布置的侧面截面视图。径向偏移可引起没有重叠或部分重叠，如结合图7a和图7b所讨论。然而，径向偏移引起流动区段122中的一些或全部流体在第一径向方向26上移动。另外，角度偏移迫使流体还在不同的第二径向方向27上移动以便进入流动管线106。另一个区别是，图7c的流动区段122不使用锐角(诸如九十度弯头)来重新引导流动。而是，图7c的流动区段122使用逐渐弯曲。避免锐角降低了流动管线中由于具有包含在流体中的固体颗粒的快速流动流体而产生冲刷的可能性。图7a和图7b中所描绘的没有角度偏移的实施方案还可形成从流动管线104到流动管线106的平滑过渡(倾斜过渡)，该平滑过渡由倾斜角β(图7c)指示。

图7d示出了另一种非限制性布置，其中流动管线104和流动管线106上的横截面的相应区域a和c以及实际流动管线区段122的横截面的区域b相同或大体相同但具有不同的形状。流动区段122的横截面的区域b通过横截面在平行于井下工具的纵向轴线的方向上的伸长和垂直于井下工具的纵向轴线的收缩来实现。在该布置中，形成为旋转细长主体的流动控制构件124的形状和尺寸可被设定为当处于指定旋转取向时基本上完全阻塞流动区段中的流体的流动。在这种情况下，流动控制构件124在井下工具的纵向方向的方向上的细长横截面轮廓通过保持流动管线104和/或106的流动区域而允许流动控制构件在径向方向上较短。在径向间隙中关于流动控制装置的旋转轴线的杠杆r(图7d)小于在具有流动区段的圆形横截面的实施方案中表示的流动控制构件中的杠杆。在流动控制构件可能被lcm阻塞的情况下，较小的杠杆是有益的。疏通流动控制构件所需的角动量取决于杠杆r并且在杠杆r较小时较小。整个系统内的横截面的恒定面积在流动管线和流动区段中维持相同的流动阻力。图7d中的实施方案可具有流动区段，其中流动区段122的横截面b显著大于流动管线104和流动管线106中的横截面a和b。

图8a至图8d示出了流动管线104、流动管线106的相对径向偏移的变型。8a图示出了一种布置，其中流动管线104、流动管线106的径向偏移足以迫使所有流体在流动区段122中在径向方向26上流动固定距离。图8b示出了一种布置，其中流动管线104、流动管线106的径向偏移被选择成引起部分重叠194，该部分重叠可允许一些流体在流动区段122中不在径向方向26(x)上流动。图8c示出了一种布置，其中径向偏移使流动区段122中的一些或全部流体在第一径向方向26上移动，并且角度偏移迫使流体还在不同的第二径向27(y)上移动。图8d示出了一种布置，其中流动区段122首先在径向方向26上流动，然后至少部分地在不同的第二径向27上流动。

图9是实施方案的等轴视图，其中排出流动管线104设备的流体使用不同的路径馈给两个流动管线106a、106b。流动管线106a设备接收来自流动区段122的流体。流动管线106a可将该流体朝向钻头(未示出)或其他井下位置传达。流动管线106b直接从流动管线104接收流体。即，包括流动控制构件124的流动区段122被完全绕过。该流体可被传送至另一个位置，该位置可以是致动器或其他井下工具。流可被均匀地或不均匀地分布。例如，超过百分之五十可经由106a流动，并且小于百分之五十可经由管线106b流动。应当理解，还可使用三个或更多个用于排出流体的流动管线。

参见图10a、图10b，示出了使用旋转移动的脉冲发生器100的非限制性布置，其中当脉冲发生器100处于打开位置时，流动控制构件124至少部分地定位在流动管线104中或轴向紧邻该流动管线定位。在变型中，流动控制构件124还可紧邻流动管线106。旋转可以是单向的或双向的(摆动)。在图10a的所示打开位置，流动控制构件124的流动阻塞表面125不突出至在流动管线104与流动区段122之间流动的流体的流动路径中。流动阻塞表面125可以是板、盘或桨叶状构件，其在旋转期间剪切流体并且具有可密封流动区段122的形状。该形状可以是圆形、卵形或任何其他合适的几何形状。流动控制构件124可由致动器126旋转。前述任何类型的马达/致动器均可用作致动器126。在图10b中，流动控制构件124被示出为处于关闭位置，其中流动阻塞表面125已旋转至流动区段122中并且阻塞通过流动区段122的流动。因此，在该实施方案中，流动控制构件124保持在钻柱中流体流动的区段内侧。

现在参见图11，该图示意性地示出了钻井系统10，该钻井系统可包括根据本公开的方面的脉冲发生器100。脉冲发生器100可用于在钻孔12中循环的流体中产生压力脉冲。虽然示出陆地系统，但本公开的教导内容也可用于近海或海底应用。钻井系统10可具有底孔组件(bha)，或者钻井组件14经由柱16(或“钻柱”)传达至钻孔12中。管材16可包括刚性载体，诸如接合钻管或盘绕管材，并且可包括用于在地面与井下装备之间提供信号和/或电力通信的电力和/或数据的嵌入式导体。bha14可包括用于旋转钻头30的钻井马达18。bha14包括硬件和软件以提供井下“智能”，该智能处理测量的和预编程的数据并将结果写入板上存储器和/或将结果传输至地面。为了在泥浆脉冲遥测中传输至表面，数据通常根据所选的通信协议进行编码。可实现用于通过井下流体(泥浆)中的脉冲序列传送数据的众多种通信协议中的任一种通信协议，包括频移键控(fsk)、相移键控(psk)、幅移键控(ask)和上述的组合，以及其他通信协议。设置在bha14中的处理器可以可操作地耦接至一个或多个井下传感器，该一个或多个井下传感器为包括bha14或钻柱16取向、地层参数和钻孔参数在内的所关注的所选参数提供测量。处理器还可控制脉冲发生器100中的致动器。在一种布置中，钻井系统10可包括在表面位置处的脉冲检测器40。脉冲检测器40可包括流体和压力传感器(未示出)，该流体和压力传感器与循环至钻孔12中和/或流出钻孔12的流体流体连通。检测器40的脉冲还可包括用于对所感测的压力脉冲进行解码的合适的处理器和相关电子器件。

在一种非限制性操作模式中，bha14操作以钻出钻孔12。在此期间，钻井流体(诸如钻井泥浆)循环通过钻柱16。脉冲发生器100可根据需要传输通信上行链路以将信息传达至表面或另一井下位置。在一些情况下，bha14可渗透至松软地层中。此类地层可将钻井流体从钻孔12中抽出，从而引起钻井流体的不期望的漏失。为了补救这种情况，可经由钻柱16将“堵漏材料”循环至钻孔12中。漏失情况材料可包括尺寸远大于常规钻井流体中存在的固体的固体。堵漏材料渗透至松软地层中并且沿着松软地层处的钻孔壁形成密封。正在钻孔12中循环的堵漏材料可通过脉冲发生器100，因为处于打开位置的流动通道容易允许夹带的颗粒通过。因此，脉冲发生器100可继续操作并向地面发送信息，而不会被堵漏材料中的固体堵塞。应当强调的是，本文所公开的脉冲发生器的所有实施方案均不包括定子，并且所有实施方案均使用流动控制构件的剪切阀构造。

本公开易受不同形式的实施方案的影响。本公开的具体实施方案在附图中示出并且将在本文中详细描述，应当理解，本公开应被视为是对本公开原理的举例说明并且不旨在将本公开限制于本文举例说明和描述的内容。