泥浆脉冲工作原理.doc

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1、不论是正脉冲还是负脉冲，都是改变了钻具中的泥浆压力来传送信号的。现在正脉冲仪器比较多，我们就拿坐键式正脉冲mwd的举例说明.MWD随钻测斜仪是将传感器测得的井下参数按照特定的方式进行编码，产生脉冲信号，该电脉冲信号控制脉冲器的小控制阀上下运动，再利用循环泥浆的力量使蘑菇头产生同步的上下运动，这样就改变了蘑菇头与下面的限流环之间的泥浆流通截面积。在蘑菇头提起状态下，钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过；在蘑菇头插下状态时，泥浆流通截面积减小，从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。定向探管产生的脉冲信号控制着蘑

2、菇头提起或插下状态的时间，从而控制了脉冲的宽度和间隔。蘑菇头与限流环之间的泥浆流通截面积决定着信号的强弱，我们可以通过选择蘑菇头的外径和限流环的内径尺寸来控制信号强弱，使之适用于不同井眼、不同排量、不同井深的工作环境。实际上，整个过程涉及到如何在井下获得数据以及如何将这些数据输送到地面，这两个功能分别由探管和泥浆脉冲发生器完成。泥浆脉冲发生器的工作原理本测斜仪脉冲发生器通过控制（蘑菇头）间隙插入限流环，改变其间的环空截面积。使钻杆内流动的泥浆压力产生变化，形成正的泥浆压力脉冲，实现信号传输。如果由电磁阀机构直

3、接带动（蘑菇头）上下运动，需要相当大的功率，在井下是难以实现的。本脉冲发生器是由电磁机构驱动小型控制阀，从而改变活塞上下端面的压力对比。再利用泥浆流动产生的压力，推动活塞上下运动，经提升杆带动（蘑菇头）间歇插入限流环，形成正的泥浆压力脉冲。停泵状态：            井下钻杆内泥浆静止不流动。则脉冲器的控制阀上下，活塞上下、大阀上下等处压力都相同。活塞被大弹簧推下，蘑菇头插入限流环，钻机立管压力传感器输出为零。开泵，无信号状态：        开泵后钻杆内泥浆达到一定流量，通过蘑菇头与限流环之间较小的流

4、通截面积时，产生压力降。在限流环内孔形成低压区。蘑菇头内孔通过提升杆内孔、增压环和活塞上都相通。此时小控制阀为关闭状态。这样活塞上部就与蘑菇头内孔和限流环内孔处于相同的低压状态。而活塞下部是与脉冲器外的钻杆内高压直接相通。此时活塞上下的压差大于大弹簧推力，活塞被推到上位。蘑菇头随之提升，它与限流环其间环空截面积变大。钻杆内泥浆压力维持常压，钻机立管压力传感器输出为一常压。开泵，有信号状态：        正常开泵打钻时，探管若送一个电脉冲信号到脉冲器，电磁机构驱动小控制阀抬起。这样脉冲器外钻杆内的高压泥浆通过

5、控制阀座孔道进入活塞上部，再通过增压环、提升杆、蘑菇头内孔向下流动。于是活塞上部压力增加为中压。使活塞上下端面压差小于大弹簧推力，活塞被推到下位。蘑菇头随之插入限流环内。其间的环空截面积突然减小，使钻杆内泥浆压力增高，钻机立管压力传感器输出一个教高压力脉冲。这个压力脉冲宽度和间隔由探管送的电脉冲信号决定。从而把探管的电脉冲信号转变成为泥浆压力脉冲信号