贝克休斯UPB及UPA脉冲器中文使用手册.pdf

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1、BakerHughesINTEQ䕉⩗⩤↏㏳㘸ۡ஗(UPB)&䕉⩗ऀ⩤ᱩ㘸ۡ஗(UPA)⩗ᝦ᝺ڻP/N750-500-113Rev.DApril15,2002ConfidentialFeb-02D020222-01ReviseRestrictorSelection&PressDrops,AddPulseHeight&TurbineChartsFeb-01CAmmendmentToolFaceOffsetCorrectionFeb-01B010109-01AddTheoryofOps,RigsiteOperation&V

2、ariousChartsJul-99ANoneReleaseofManualonInsourceDateRevECODescriptionBakerHughesINTEQProductLaunchGroupP.O.Box670968Houston,Tx.77267-0968USA713-625-46941.通用脉冲器1.1通用脉冲器简介通用脉冲器是一种最早应用于小井眼钻井的励磁驱动脉冲器，但现在已应用于大井眼钻井领域。通用脉冲器主要由主阀组件和驱动组件构成，可以适用于涡轮发电机系统（UP-UPU或UPA）或者Navi

3、Trak电池系统（UPB），两者都需要配备已替代了NaviTrakPDM脉冲系统的励磁驱动电路模块。当使用NaviTrak185MWD系统时，不需要包含了主模块、驱动模块、振动侦测设备的励磁驱动电路模块。1.2工作原理通用脉冲器在井下工作时有三种状态，即正常打开（待命）、驱动组件加电（先导阀关闭）和驱动组件断电（先导阀打开）状态。1.2.1通用脉冲器正常打开（待命）：钻井液通过钻柱向下到达主阀组件，在主阀组件，一部分流体通过进口的筛屏转入主阀体内，其余的流体从限流环和主阀体（主阀头）之间空隙通过。一部分流体通过进口的

4、筛屏转入主阀体内，因此，流经主阀体内的流体的速度取决于限流环的过流面积。流入主阀体内的流体向下到达先导阀座，从驱动组件波纹管罩上6个泄流孔流出。1.2.2驱动组件加电（先导阀关闭）当励磁驱动电路给驱动组件线圈供电时，驱动组件铁芯在电磁力作用下与线圈极板吸合，使得驱动轴和先导阀伸出，驱动组件的电磁力不是线性的，当铁芯接近线圈极板时，电磁力显著增大。这种成倍增大的力是克服先导阀趋近于截断先导阀座的流体产生的阻力所必需的。当流体被截止时，主阀体内的压力几乎瞬间增大，使得主阀体内部和主阀体外部主阀头下方区域产生了很高的压差。

5、这一压差驱动主阀头提升，向限流环靠近，这就在钻柱内产生了压力脉冲。注意：限流环的过流面积是临界的，过流面积太小，会使通过主阀体内的流体速度过高，驱动组件迟滞；过流面积太大，产生的压差也会太小，主阀头不能关闭。1.2.3驱动组件断电（先导阀打开）当驱动电路切换，励磁线圈断电，先导阀允许流体再次通过波纹管罩。由于励磁线圈的放电需要时间，先导阀的打开会比关闭稍慢。这使得流体循环测试的数据传输降低了10倍（2bps）。1.2.4驱动组件调节通用脉冲器在一定的限流环过流面积下，可适应很宽的流量，这得益于驱动组件中的调节弹簧。当

6、仪器工作时，，如果流体产生的力过大，先导阀头行程不够，调节弹簧将压缩，允许铁芯始终正常的吸合而不迟滞。调节的次数与流体相关，如果仪器工作流速超过规定范围太大，调节能力也会超限，驱动组件会迟滞，还会牺牲脉冲的压力（强度）。不要运行在过流面积太小的工况，这一点十分重要。另外，调节弹簧还能微量补偿阀体间隙设定误差。如果先导阀碰撞阀座，调整弹簧可以缓冲撞击，并压缩以实现轴的任何附加运动。1.3励磁驱动电路励磁驱动电路与NaviTrak的脉冲器驱动模块相近，只是它驱动的是励磁线圈而不是步进电机。它只是把探管输出的5V直流信号转

7、变为30V直流电压脉冲提供给驱动组件。（以下略）1.4主阀组件主阀组件由以下部、组件构成：1）主阀短节2）主阀体组件3）限流环组件为了常规的维护或更换限流环，主阀体组件可从主阀短节中拆出，参见第5章操作规范。主阀组件主要组成见图1.1，限流环组件主要组成见图1.2。1.5驱动组件驱动组件包括以下部、组件：1）下UPB短节2）励磁组件3）先导阀芯、波纹管4）波纹管罩5）扶正器6）先导阀座7）励磁驱动电路模块励磁组件替代了NaviTrak脉冲器中使用的步进电机，驱动组件替代了PDM。励磁组件需要的驱动电流比步进电机小得多

8、，延长了电池的使用寿命。在主阀组件和驱动组件之间的先导阀座上，有一大的“O”形密封圈起到液压密封作用。励磁轴浸泡在硅油中，硅油密封在橡胶套内，也就是上文提到的波纹管。硅油一方面对驱动轴起润滑作用，另一方面可防止励磁线圈被流体短路。驱动轴上有预装的调节弹簧（k=7.55N/mm），允许驱动轴的最大行程有微小的误差。在大流量时，可保证先导阀头的锥端