石油鉆井用泥漿脈沖器的制造方法
【專利摘要】石油鉆井用泥漿脈沖器，包括過濾器（1）、支撐座（2）、水力外殼（3）、主閥座（6）、主閥頭（7）、主軸（8）、壓套（9）、護套（10）、平衡孔（11）、活塞（12）、彈簧（13）、伺服閥座（21）、伺服閥頭（22）、泄流孔(23)、電磁推桿(24)、壓力平衡器(25)、脈沖器外殼(26)、電磁鐵(27)、鉆柱短節(38)、加壓孔(39)等,由主泥漿通道、控制泥漿通道、泥漿平衡腔和密封油腔組成。結構簡單，泥漿通道從上至下流線性較好，故障率低，使用與維護方便，充分利用井下泥漿的動力，延長了電源的使用壽命，減少了起下鉆的次數，提高了生產效率，減少了鉆井作業中的安全隱患，降低了鉆井成本。
【專利說明】
石油鉆井用泥漿脈沖器
技術領域
[0001]本發明涉及石油工業無線隨鉆測斜技術領域，特別涉及石油鉆井用泥漿脈沖器。
【背景技術】
[0002]目前隨著石油勘探開發的深入，涉及地層結構越來越復雜，深井和高溫、高壓井等特殊井越來越多，這些特殊井的井斜測量面臨前所未有的巨大挑戰，隨著鉆井技術的發展和勘探開發要求的不斷提高，對井眼的質量要求越來越高，對井斜的測量和控制越來越重要。
[0003]對井斜的測量與控制的儀器有電子單多電測斜儀、有線隨鉆測斜儀、無線隨鉆測斜儀等，其中無線隨鉆測斜儀因其使用方便、效率高而逐漸得到普遍應用。無線隨鉆測斜儀的信號傳輸方式主要有泥楽傳輸、電磁波傳輸、聲波傳輸，而以泥楽傳輸為主。因而泥楽脈沖器就成為無線隨鉆測斜儀的最關鍵組件之一，由于其直接接觸泥漿，接受泥漿的高速沖刷與沖蝕作用，是無線隨鉆測斜儀中易損件與消耗件。目前使用較普便的泥漿脈沖發生器大多結構復雜，泥漿通道曲折復雜，故障率高，使用與維護不便，特別是不能現場解決，常常為一點小問題也要運回廠家或基地檢修，增加了物流與時間成本，推高了鉆井費用。
[0004]泥漿脈沖發生器通常由探管發出指令，由電源為電磁鐵供電，由電磁鐵開關伺服閥，通過泥漿的放大作用開關主閥，從而在鉆柱內產生壓力脈沖，地面鉆柱上的壓力傳感器上產生與壓力脈沖對應的電信號。在無線隨鉆測斜儀工作中消耗電量最多的就是電磁鐵，而驅動電源的容量是有限的，而且價格高昂。目前使用較普便的泥漿脈沖發生器，大多是利用彈簧等蓄能元件關閉伺服閥，電磁鐵通電打開伺服閥要克服彈簧等蓄能元件較大的預緊力而大量消耗有限的電能，增加了電源的用量和起下鉆作業的次數，大大推高了鉆井成本，降低了生產效率，增加了鉆井作業的安全隱患。
【發明內容】
[0005]為了解決以上存在的問題，本發明提供了一種石油鉆井用泥漿脈沖器，該設備結構簡單、設計緊湊，兼容性強，適用于石油工業無線隨鉆測斜技術領域。本發明的目的就是為現場提供一種石油鉆井用泥漿脈沖器。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現的。
[0007]石油鉆井用泥漿脈沖器，其包括過濾器、支撐座、水力外殼、耐磨裝置A、壓緊環A、主閥座、主閥頭、主軸、壓套、護套、平衡孔、活塞、彈簧、耐磨裝置B、定位座、定位體、連接頭、調節桿、螺母、鎖片、伺服閥座、伺服閥頭、泄流孔、電磁推桿、壓力平衡器、脈沖器外殼、電磁鐵、壓緊環B、下接頭、電源線A、注油堵頭、耐壓電源插座、壓帽、電源線B、電源、探管、抗壓外殼、鉆柱短節、加壓孔、耐磨裝置C、密封若干件。過濾器為一圓柱狀，底部中心向上有盲孔，下部外圓有螺紋，螺紋向上的外圓面上有均布的孔。支撐座為一圓管狀，上部外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，下部外圓直徑較小，插入水力外殼內孔，由臺階定位，與水力外殼固定為一體，支撐座上部內孔向內伸出兩個小長方體，下部內孔為小孔，小孔的上半部分加工有螺紋，過濾器通過此螺紋與支撐座固定為一體，下半部分小孔內圓面上有環形槽，槽內裝有密封，在內孔的臺階上開有軸向通孔。水力外殼為一圓管狀，下部外圓直徑較小，下部外圓面根部向上為圓錐面延伸至上部外圓面，內孔下部直徑較小，在內孔的臺階面向上開有徑向通道，臺階面向下穿過圓錐面至下部外圓面開有軸向通道，徑向通道與軸向通道相連通，平衡孔位于臺階向下部位，連通軸向通道與內孔。
[0008]主軸與連接頭的配合方式有三種，一:為主軸與連接頭不接觸的情況;主軸為一圓管狀，上部和下部外圓直徑較小，耐磨裝置A固定在在上部外圓上，插入支撐座下部內孔，上部外圓臺階向下的外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，主閥頭固定在臺階上，主軸下部外圓臺階向下的外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，活塞固定在臺階上。二:與一不同的是增加了耐磨裝置C和加壓孔，耐磨裝置C固定在在主軸的下部外圓上，插入連接頭上部內孔，加壓孔位于主軸外圓面上固定耐磨裝置C位置的向上部位，徑向與主軸內孔連通。三:與二不同的是加壓孔不在主軸上。
[0009]主閥座為一圓管狀，裝入水力外殼的內部，外圓面上有環形槽，槽內有密封，內孔上部為圓錐面，內孔下部直徑較大，上端面通過壓緊環A由支撐座壓緊。主閥頭為一圓管狀，中部外圓直徑較大，上部和下部為圓錐面，內孔下部直徑較大。壓套為一圓管狀，裝入水力外殼的內部，下部開有徑向通道，與水力外殼的徑向通道連通且固定為一體，下端面為內圓錐面，壓在護套的圓錐面上，上端面被主閥座下端面壓緊。護套為一圓管狀，裝入水力外殼的內部，外圓上部為圓錐面，外圓面下部直徑較小，裝入水力外殼的下部內孔，由臺階定位，從臺階到上部外圓錐面開有軸向通道，與水力外殼的軸向通道相連通且固定固定為一體，下部內孔直徑較大，下部內孔臺階向下與軸向通道對應部位開有徑向孔與外圓相連通，且與平衡孔相連通。活塞為一圓管狀，裝入水力外殼的下部內孔，上部外圓直徑較小，下部外圓有環形槽，槽內有裝有密封，與水力外殼之間裝有耐磨裝置B。
[0010]連接頭與主軸的配合方式有三種，一:為連接頭與主軸不接觸的情況，與主軸的方案一相對應;連接頭為一圓管狀，上部外圓直徑較小，中部直徑較大，下部直徑最大，在外圓面上有兩個臺階，中部外圓直徑較大部分的中部以上插入水力外殼下部內孔，與水力外殼固定為一體，下部內孔較大，與上部內孔間圓錐面過渡。二:與主軸的二相對應，與一不同的是，連接頭上部內孔圓面上有環形槽，槽內裝有密封。三:與主軸的三相對應，與二不同的是，加壓孔位于連接頭上與耐磨裝置C相配合的向下部位，徑向或傾斜向上與連接頭上部空間連通。
[0011 ]彈簧下端面支撐在連接頭外圓面上第一個臺階上，上端面支撐在活塞下底面上。定位座為一圓管狀，上部內孔直徑較大，為圓錐面，上口直徑較大，臺階面與水力外殼下底面相貼合，在內孔臺階面和下底面之間有軸向孔，下部內孔套在連接頭中部外圓上固定為一體，在外圓面上開有延伸至下底面的徑向長槽。定位體為一圓管狀，上端面向上有一個凸塊，插入定位座的徑向長槽，定位體固定在鉆柱短節上部內孔底部。鉆柱短節為一圓管狀，上部內孔直徑較大。脈沖器外殼為一圓管狀，上部外圓直徑較小，上部外圓面上有環形槽，環形槽內裝有密封，插入連接頭下部內孔固定為一體，上部內孔直徑較小，較上部位加工有內螺紋，螺紋內固定著調節桿，上端面上開有徑向槽，泄流孔位于下部外圓面上，連通上部內孔的較下部位。調節桿為一圓管狀，上部外圓直徑較大，加工有螺紋，在螺紋段的較上部位，沿外圓面向下開有徑向槽，下部外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，下部內孔直徑較大，伺服閥座固定在此處。鎖片裝入調節桿和脈沖器外殼的徑向槽內，由螺母壓緊。伺服閥座為一圓管狀，外圓面上有環形槽。伺服閥頭為一圓柱狀，外圓兩端都有倒角。電磁推桿為一圓柱狀，外圓上部有倒角，上端面中心有盲孔，孔內固定伺服閥頭，中部穿過壓力平衡器，與壓力平衡器間動密封配合，下端與電磁鐵的銜鐵固定。
[0012]壓力平衡器固定在脈沖器外殼下部孔內，有兩種，一:包括捆扎槽、波形管、平衡器支架、膠筒、透壓孔、捆扎線，捆扎槽是環形槽，位于電磁推桿上部外圓面上。波形管上部套在電磁推桿上，上端與電磁推桿在捆扎槽部位用捆扎線扎緊，下端套在平衡器支架最上部的外圓上，用捆扎線在環形槽部位扎緊。平衡器支架為一圓管狀，外圓面上由上到下有三個臺階面朝上的臺階，最上部外圓直徑最小，外圓面上開有環形槽，上部第二個外圓面上有環形槽，槽內有密封，上部第三個外圓面的中部有環形槽，槽底外圓面上有連通內孔的徑向孔，上部第三個外圓面的上部和下部開有環形槽，下部外圓面上開有環形槽，槽內有密封，內孔上部直徑較小，電磁推桿從內孔穿過。平衡器支架從脈沖器外殼下部內孔裝入，上部第二個臺階以上部分裝入上部內孔。膠筒為一圓狀，套在平衡器支架上部第三個外圓面上，用捆扎線在上部和下部環形槽部位扎緊。透壓孔是位于脈沖器外殼的外圓面上與膠筒中部高度相對應部位連通內孔的徑向孔。二:包括平衡活塞、耐磨裝置D。平衡活塞為一圓管狀，裝入脈沖器外殼下部內孔較上部位，位于耐磨裝置D的內部，外圓面和內孔圓面上都有環形槽，槽內都有密封，電磁推桿從內孔穿過。耐磨裝置D為一圓管狀，從脈沖器外殼下部內孔裝入，電磁鐵的上端面與耐磨裝置D的下端面相貼合。
[0013]電磁鐵從脈沖器外殼下部內孔裝入，通過壓緊環B由下接頭壓緊，電源線A與電磁鐵線圈相接，由電磁鐵下端引出。下接頭為一圓管狀，外圓中部直徑較大，在中部的外圓面上開有徑向孔，連通內孔和外圓，孔內固定著注油堵頭，在上部外圓面上臺階向上部位開有環形槽，槽內裝有密封，在下部外圓面上臺階向下部位開有環形槽，槽內裝有密封，上部內孔有倒角，下部內孔直徑較大，下部內孔底部固定著耐壓電源插座，由臺階定位，下部內孔端部固定著壓帽，將耐壓電源插座壓緊。注油堵頭為一圓柱狀，兩端都有倒角，外圓面上有環形槽，槽內裝有密封。耐壓電源插座為一圓柱狀，上端引出電源線A，下端引出電源線B，外圓面上有環形槽，槽內裝有密封。壓帽為一圓管狀，電源線B從孔上端進入，穿過內孔從下端引出，與電源相接。探管是井下儀器的CPU，上部與電源相接，向電源發出向電磁鐵供電和斷電的指令。抗壓外殼為一圓柱狀，從上端中心向下開有盲孔，孔內依次裝入探管、電源，上部內孔套在下接頭的下部外圓面上固定為一體。
[0014]本實用新型具有以下優點:本石油鉆井用泥漿脈沖器結構簡單，泥漿通道從上至下流線性較好，故障率低，使用與維護方便，電磁鐵在接通電源時，銜鐵帶動電磁推桿和伺服閥頭一起向上運動，在斷開電源時，泥漿沖擊伺服閥頭，帶動電磁推桿與銜鐵一起復位，充分利用了井下泥漿的動力，節省了電源的能量消耗，延長了電源的使用壽命，減少了起下鉆的次數，提高了生產效率，減少了鉆井作業中的安全隱患，降低了鉆井成本。
【附圖說明】
[0015]圖1:石油鉆井用泥漿脈沖器示意圖
[0016]圖2:石油鉆井用泥漿脈沖器主軸與連接頭的配合方式二示意圖
[0017]圖3:石油鉆井用泥漿脈沖器主軸與連接頭的配合方式三示意圖
[0018]圖4:石油鉆井用泥漿脈沖器壓力平衡器一示意圖
[0019]圖5:石油鉆井用泥漿脈沖器壓力平衡器二示意圖
[0020]【附圖說明】:1、過濾器2、支撐座3、水力外殼4、耐磨裝置A5、壓緊環A 6、主閥座
7、主閥頭8、主軸9、壓套10、護套11、平衡孔12、活塞13、彈簧14、耐磨裝置B 15、定位座16、定位體17連接頭18、調節桿19、螺母20、鎖片21、伺服閥座22、伺服閥頭23、泄流孔24、電磁推桿25、壓力平衡器(方案一包括2501、捆扎槽2502、波形管2503、平衡器支架2504、膠筒2505、平衡孔2506、捆扎線，方案二包括2507、平衡活塞2508、耐磨裝置D) 26、脈沖器外殼27、電磁鐵28、壓緊環B 29、下接頭30、電源線A 31、注油堵頭32、耐壓電源插座33、壓帽34、電源線B 35、電源36、探管37、抗壓外殼38、鉆柱短節39、加壓孔40、耐磨裝置C。
【具體實施方式】
[0021]現結合說明書附圖圖1、圖2、圖3、圖4、圖5對本發明做進一步的描述。
[0022]實施例1:
[0023]石油鉆井用泥漿脈沖器，其包括過濾器1、支撐座2、水力外殼3、耐磨裝置A4、壓緊環A 5、主閥座6、主閥頭7、主軸8、壓套9、護套10、平衡孔11、活塞12、彈簧13、耐磨裝置B 14、定位座15、定位體16、連接頭17、調節桿18、螺母19、鎖片20、伺服閥座21、伺服閥頭22、泄流孔23、電磁推桿24、壓力平衡器25、脈沖器外殼26、電磁鐵27、壓緊環B 28、下接頭29、電源線A 30、注油堵頭31、耐壓電源插座32、壓帽33、電源線B 34、電源35、探管36、抗壓外殼37、鉆柱短節38、加壓孔39、耐磨裝置C 40、密封若干件。
[0024]過濾器I為一圓柱狀，底部中心向上有盲孔，下部外圓有螺紋，螺紋向上的外圓面上有均布的孔。支撐座2為一圓管狀，上部外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，下部外圓直徑較小，插入水力外殼3內孔固定為一體，支撐座2上部內孔向內伸出兩個小長方體，下部內孔為小孔，小孔的上半部分加工有螺紋，過濾器I支撐座2固定在螺紋上，下半部分小孔內圓面上有環形槽，槽內裝有密封，在內孔的臺階上開有軸向通孔。水力外殼3為一圓管狀，下部外圓直徑較小，下部外圓面根部向上為圓錐面延伸至上部外圓面，內孔下部直徑較小，在內孔的臺階面向上開有徑向通道，臺階面向下穿過圓錐面至下部外圓面開有軸向通道，徑向通道與軸向通道相連通，平衡孔11位于臺階向下部位，連通軸向通道與內孔。主軸8為一圓管狀，上部和下部外圓直徑較小，耐磨裝置A 4固定在在上部外圓上，插入支撐座2下部內孔，上部外圓臺階向下的外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，主閥頭7固定在臺階上，主軸8下部外圓臺階向下的外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，活塞12固定在臺階上。主閥座6為一圓管狀，裝入水力外殼3的內部，外圓面上有環形槽，槽內有密封，內孔上部為圓錐面，內孔下部直徑較大，上端面通過壓緊環A 5由支撐座2壓緊。主閥頭7為一圓管狀，中部外圓直徑較大，上部和下部為圓錐面，內孔下部直徑較大。壓套9為一圓管狀，裝入水力外殼3的內部，下部開有徑向通道，與水力外殼3的徑向通道連通且固定為一體，下端面為內圓錐面，壓在護套10的圓錐面上，上端面被主閥座6下端面壓緊。護套10為一圓管狀，裝入水力外殼3的內部，外圓上部為圓錐面，外圓面下部直徑較小，裝入水力外殼3下部內孔的臺階上，從臺階到上部外圓錐面開有軸向通道，與水力外殼3的軸向通道相連通且固定固定為一體，下部內孔直徑較大，下部內孔臺階向下與軸向通道對應部位開有徑向孔與外圓相連通，且與平衡孔11相連通。活塞12為一圓管狀，裝入水力外殼3的下部內孔，上部外圓直徑較小，下部外圓有環形槽，槽內有裝有密封，與水力外殼3之間裝有耐磨裝置B 14。連接頭17為一圓管狀，上部外圓直徑較小，中部直徑較大，下部直徑最大，在外圓面上有兩個臺階，中部外圓直徑較大部分的中部以上插入水力外殼3下部內孔，與水力外殼3固定為一體，下部內孔較大，與上部內孔間由圓錐面過渡。彈簧13下端面支撐在連接頭17外圓面上部第一個臺階上，上端面支撐在活塞12下底面上。定位座15為一圓管狀，上部內孔直徑較大，為圓錐面，上口直徑較大，臺階面與水力外殼3下底面相貼合，在內孔臺階面和下底面之間有軸向孔，下部內孔套在連接頭17中部外圓上固定為一體，在外圓面上開有延伸至下底面的徑向長槽。定位體16為一圓管狀，上端面向上有一個凸塊，插入定位座15的徑向長槽，定位體16固定在鉆柱短節38上部內孔底部。鉆柱短節38為一圓管狀，上部內孔直徑較大。脈沖器外殼26為一圓管狀，上部外圓直徑較小，上部外圓面上有環形槽，環形槽內裝有密封，插入連接頭17下部內孔固定為一體，上部內孔直徑較小，較上部位加工有內螺紋，螺紋內固定著調節桿18，上端面上開有徑向槽，泄流孔23位于下部外圓面上，連通上部內孔的較下部位。調節桿18為一圓管狀，上部外圓直徑較大，加工有螺紋，在螺紋段的較上部位，沿外圓面向下開有徑向槽，下部外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，下部內孔直徑較大，伺服閥座21固定在此處。鎖片20裝入調節桿18和脈沖器外殼26的徑向槽內，由螺母19壓緊。伺服閥座21為一圓管狀，外圓面上有環形槽。伺服閥頭22為一圓柱狀，外圓兩端都有倒角。電磁推桿24為一圓柱狀，外圓上部有倒角，上端面中心有盲孔，孔內固定伺服閥頭22，中部穿過壓力平衡器25的平衡器支架2503，與壓力平衡器25間動密封配合，下端與電磁鐵27的銜鐵固定。壓力平衡器25固定在脈沖器外殼26下部孔內，包括捆扎槽2501、波形管2502、平衡器支架2503、膠筒2504、透壓孔2505、捆扎線2506.捆扎槽2501是環形槽，位于電磁推桿24上部外圓面上。波形管2502上部套在電磁推桿24上，上端與電磁推桿24在捆扎槽2501部位用捆扎線2506扎緊，下端套在平衡器支架2503最上部的外圓上，用捆扎線2506在環形槽部位扎緊。平衡器支架2503為一圓管狀，夕卜圓面上由上到下有三個臺階面朝上的臺階，最上部外圓直徑最小，外圓面上開有環形槽，上部第二個外圓面上有環形槽，槽內有密封，上部第三個外圓面的中部有環形槽，槽底外圓面上有連通內孔的徑向孔，上部第三個外圓面的上部和下部開有環形槽，下部外圓面上開有環形槽，槽內有密封，內孔上部直徑較小，電磁推桿24從內孔穿過。平衡器支架2503從脈沖器外殼26下部內孔裝入，上部第二個臺階以上部分裝入上部內孔。膠筒2504為一圓狀，套在平衡器支架2503上部第三個外圓面上，用捆扎線2506在上部和下部環形槽部位扎緊。透壓孔2505是位于脈沖器外殼26的外圓面上與膠筒中部高度相對應部位連通內孔的徑向孔。電磁鐵27從脈沖器外殼26下部內孔裝入，通過壓緊環B 28由下接頭29壓緊，電源線A 30與電磁鐵線圈相接，由電磁鐵27下端引出。下接頭29為一圓管狀，外圓中部直徑較大，在中部的外圓面上開有徑向孔，連通內孔和外圓，孔內固定著注油堵頭31，在上部外圓面上臺階向上部位開有環形槽，槽內裝有密封，在下部外圓面上臺階向下部位開有環形槽，槽內裝有密封，上部內孔有倒角，下部內孔直徑較大，下部內孔底部固定著耐壓電源插座32，由臺階定位，下部內孔端部固定著壓帽33，將耐壓電源插座32壓緊。注油堵頭31為一圓柱狀，兩端都有倒角，外圓面上有環形槽，槽內裝有密封。耐壓電源插座32為一圓柱狀，上端引出電源線A30，下端引出電源線B 34，外圓面上有環形槽，槽內裝有密封。壓帽33為一圓管狀，電源線B34從孔上端進入，穿過內孔從下端引出，與電源35相接。探管36是井下儀器的CPU，上部與電源35相接，向電源35發出向電磁鐵27供電和斷電的指令。抗壓外殼37為一圓柱狀，從上端中心向下開有盲孔，孔內依次裝入探管36、電源35，上部內孔套在下接頭29的下部外圓面上固定為一體。
[0025]實施例2:
[0026]與上面一種實例不同的是，增加了耐磨裝置C40和加壓孔39，耐磨裝置C 40固定在在主軸的下部外圓上，插入連接頭17上部內孔，加壓孔39位于主軸8外圓面上固定耐磨裝置C 40位置的向上部位，徑向與主軸8內孔連通。連接頭17上部內孔圓面上有環形槽，槽內裝有密封。
[0027]實施例3:
[0028]與上面兩種實例不同的是，加壓孔39位于連接頭17上與耐磨裝置C40相配合的向下部位，徑向或傾斜向上與連接頭17上部空間連通。
[0029]實施例4:
[0030]與上面三種實例不同的是，壓力平衡器25包括平衡活塞2507、耐磨裝置D2508。平衡活塞2507為一圓管狀，裝入脈沖器外殼26下部內孔較上部位，位于耐磨裝置D 2508的內部，外圓面和內孔圓面上都有環形槽，槽內都有密封。電磁推桿24的中部穿過壓力平衡器25的平衡活塞2507的內孔。耐磨裝置D 2508為一圓管狀，從脈沖器外殼下部內孔裝入，電磁鐵27的上端面與耐磨裝置D 2508的下端面相貼合。
[0031 ]將鉆柱短節38接入鉆柱泥漿通道連通完畢，打開泥漿栗，泥漿從上部鉆柱進入石油鉆井用泥漿脈沖器，石油鉆井用泥漿脈沖器將泥漿分成兩部分，絕大部分流經由鉆柱短節38、支撐座2、水力外殼3、壓緊環A 5、主閥座6、主閥頭7、主軸8、壓套9、護套10、定位座15、定位體16、連接頭17、脈沖器外殼26、下接頭29、注油堵頭31、抗壓外殼37組成的主泥漿通道，進入下部鉆柱，一小部分流經由過濾器1、耐磨裝置A 4、主軸8、活塞12、彈簧13、耐磨裝置B 14、連接頭17、脈沖器外殼26、調節桿18、螺母19、鎖片20、伺服閥座21、伺服閥頭22、泄流孔23、電磁推桿24、壓力平衡器25、加壓孔39、耐磨裝置C 40組成的控制泥漿通道，匯入主泥漿通道，由水力外殼3、活塞12、主軸8、護套10、平衡孔11組成泥漿平衡腔，由電磁推桿24、壓力平衡器25、脈沖器外殼26、電磁鐵27、壓緊環B 28、下接頭29、電源線A 30、注油堵頭31、耐壓電源插座32組成密封油腔，腔內充滿耐高溫高壓液壓油，當探管36向電源35發出向電磁鐵27供電的指令時，電磁鐵27的銜鐵帶動上端孔內固定伺服閥頭22的電磁推桿24上移，將伺服閥座21的內孔封堵，關閉控制泥漿通道，活塞12下部的壓力升高，活塞12推動主軸8，主軸8推動主閥頭7上移，泥漿平衡腔的容積減小，部分泥漿經平衡孔11流出，匯入主泥漿通道，同時主閥頭7與主閥座6的間隙變小，主泥漿通道內的阻力增加，上部鉆柱內的壓力升高，當探管36向電源35發出向電磁鐵27斷電的指令時，控制泥漿通道內的泥漿壓力推動伺服閥頭22、電磁推桿24和電磁鐵27的銜鐵下移復位，打開控制泥漿通道，泥漿從泄流孔23流出匯入主泥漿通道，活塞12下部的壓力降低，上部鉆柱內的高壓泥漿推動主閥頭7，主閥頭7推動主軸8，主軸8推動活塞12下移復位，泥漿平衡腔的容積增大，主泥漿通道中的部分泥漿經平衡孔11流入泥漿平衡腔，主泥漿通道內的阻力減小，上部鉆柱內的壓力壓低，隨著探管36向電源35發出向電磁鐵27供電和斷電的指令，上部鉆柱內就產生了壓力脈沖，地面鉆柱上的壓力傳感器上就產生了與壓力脈沖對應的電信號，由無線隨鉆測斜儀地面設備計算出井眼軌跡，完成石油鉆井定向測斜任務。
[0032]以上四個實施例是本石油鉆井用泥漿脈沖器常用的實施例，而不是全部的實施例，本領域的一般技術人員根據本發明的方案及對本發明中的部分配件的外形進行變更或折解，可以做出多種實施例，在不改變其功能的情況下，都視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.石油鉆井用泥漿脈沖器，包括壓緊環A(5)、電磁鐵(27)、壓緊環B(28)、下接頭(29)、電源線A (30)、注油堵頭(31)、耐壓電源插座(32)、壓帽(33)、電源線B (34)、電源(35)、探管(36)、抗壓外殼(37)、鉆柱短節(38)、密封，其特征是過濾器(I)、支撐座(2)、水力外殼(3)耐磨裝置A (4)、主閥座(6)、主閥頭(7)、主軸(8)、壓套(9)、護套(10)、平衡孔(11)、活塞(12)、彈簧(13)、耐磨裝置B (14)、定位座(15)、定位體(16)、連接頭(17)、調節桿(18)、螺母(19)、鎖片(20)、伺服閥座(21)、伺服閥頭(22)、泄流孔(23)、電磁推桿(24)、壓力平衡器(25)、脈沖器外殼(26)、加壓孔(39)、耐磨裝置C(40)，由鉆柱短節(38)、支撐座(2)、水力外殼(3)、壓緊環A (5)、主閥座(6)、主閥頭(7)、主軸(8)、壓套(9)、護套(10)、定位座(15)、定位體(16)、連接頭(17)、脈沖器外殼(26)、下接頭(29)、注油堵頭(31)、抗壓外殼(37)組成的主泥漿通道，由過濾器(I)、耐磨裝置A (4)、主軸(8)、活塞(12)、彈簧(13)、耐磨裝置B(14)、連接頭(17)、脈沖器外殼(26)、調節桿(18)、螺母(19)、鎖片(20)、伺服閥座(21)、伺服閥頭(22)、泄流孔(23)、電磁推桿(24)、壓力平衡器(25)、加壓孔(39)、耐磨裝置C (40)組成的控制泥漿通道，由水力外殼(3)、活塞(12)、主軸(8)、護套(10)、平衡孔(11)組成泥漿平衡腔，由電磁推桿(24)、壓力平衡器(25)、脈沖器外殼(26)、電磁鐵(27)、壓緊環B(28)、下接頭(29)、電源線A (30)、注油堵頭(31)、耐壓電源插座(32)組成密封油腔。2.根據權利要求1所述的石油鉆井用泥漿脈沖器，其特征是按主軸(8)與連接頭(17)的配合方式，一:主軸(8)為一圓管狀，上部和下部外圓直徑較小，耐磨裝置A (4)固定在上部外圓上，插入支撐座(2)下部內孔，上部外圓臺階向下的外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，主閥頭(7)固定在臺階上，主軸(8)下部外圓臺階向下的外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，活塞(12)固定在臺階上，連接頭(17)為一圓管狀，上部外圓直徑較小，中部直徑較大，下部直徑最大，在外圓面上有兩個臺階，中部外圓直徑較大部分的中部以上插入水力外殼(3)下部內孔，與水力外殼(3)固定為一體，下部內孔較大，與上部內孔間由圓錐面過渡， 二:與一不同的是，耐磨裝置C(40)固定在主軸(8)的下部外圓上，插入連接頭(17)上部內孔，加壓孔(39)位于主軸(8)外圓面上固定耐磨裝置C (40)位置的向上部位，徑向與主軸(8)內孔連通，連接頭(17)上部內孔圓面上有環形槽，槽內裝有密封，三:與一、二不同的是，加壓孔(39)位于連接頭(17)上與耐磨裝置C(40)相配合的向下部位，徑向或傾斜向上與連接頭(17)上部空間連通。3.根據權利要求1所述的石油鉆井用泥漿脈沖器，其特征是，壓力平衡器(25)固定在脈沖器外殼(26)下部孔內，壓力平衡器(25)的結構有兩種，一:包括捆扎槽(2501)、波形管(2502)、平衡器支架(2503)、膠筒(2504)、透壓孔(2505)、捆扎線(2506)，捆扎槽(2501)是環形槽，位于電磁推桿(24)上部外圓面上，波形管(2502)上部套在電磁推桿(24)上，上端與電磁推桿(24)在捆扎槽(2501)部位用捆扎線(2506)扎緊，下端套在平衡器支架(2503)最上部的外圓上，用捆扎線(2506)在環形槽部位扎緊，平衡器支架(2503)為一圓管狀，外圓面上由上到下有三個臺階面朝上的臺階，最上部外圓直徑最小，外圓面上開有環形槽，上部第二個外圓面上有環形槽，槽內有密封，上部第三個外圓面的中部有環形槽，槽底外圓面上有連通內孔的徑向孔，上部第三個外圓面的上部和下部開有環形槽，下部外圓面上開有環形槽，槽內有密封，內孔上部直徑較小，電磁推桿(24)從內孔穿過，平衡器支架(2503)從脈沖器外殼(26)下部內孔裝入，上部第二個臺階以上部分裝入上部內孔，膠筒(2504)為一圓狀，套在平衡器支架(2503)上部第三個外圓面上，用捆扎線(2506)在上部和下部環形槽部位扎緊，透壓孔(2505)是位于脈沖器外殼(26)的外圓面上與膠筒中部高度相對應部位連通內孔的徑向孔，二:與一不同的是，壓力平衡器(25)包括平衡活塞(2507)、耐磨裝置D (2508)，平衡活塞(2507)為一圓管狀，裝入脈沖器外殼(26)下部內孔較上部位，位于耐磨裝置D (2508)的內部，外圓面和內孔圓面上都有環形槽，槽內都有密封，電磁推桿(24)的中部穿過壓力平衡器(25)的平衡活塞(2507)的內孔，耐磨裝置D(2508)為一圓管狀，從脈沖器外殼下部內孔裝入，電磁鐵(27)的上端面與耐磨裝置D(2508)的下端面相貼合。4.根據權利要求1所述的石油鉆井用泥漿脈沖器，其特征是支撐座(2)為一圓管狀，上部外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，下部外圓直徑較小，插入水力外殼(3)內孔固定為一體，支撐座(2)上部內孔向內伸出兩個小長方體，下部內孔為小孔，小孔的上半部分加工有螺紋，過濾器(I)支撐座(2)固定在螺紋上，下半部分小孔內圓面上有環形槽，槽內裝有密封，在內孔的臺階上開有軸向通孔，水力外殼(3)為一圓管狀，下部外圓直徑較小，下部外圓面根部向上為圓錐面延伸至上部外圓面，內孔下部直徑較小，在內孔的臺階面向上開有徑向通道，臺階面向下穿過圓錐面至下部外圓面開有軸向通道，徑向通道與軸向通道相連通，平衡孔(11)位于臺階向下部位，連通軸向通道與內孔，壓套(9)為一圓管狀，裝入水力外殼(3)的內部，下部開有徑向通道，與水力外殼(3)的徑向通道連通且固定為一體，下端面為內圓錐面，壓在護套(10)的圓錐面上，上端面被主閥座(6)下端面壓緊，護套(10)為一圓管狀，裝入水力外殼(3)的內部，外圓上部為圓錐面，外圓面下部直徑較小，裝入水力外殼(3)下部內孔的臺階上，從臺階到上部外圓錐面開有軸向通道，與水力外殼(3)的軸向通道相連通且固定固定為一體，下部內孔直徑較大，下部內孔臺階向下與軸向通道對應部位開有徑向孔與外圓相連通，且與平衡孔(11)相連通，脈沖器外殼(26)為一圓管狀，上部外圓直徑較小，上部外圓面上有環形槽，環形槽內裝有密封，插入連接頭(17)下部內孔固定為一體，上部內孔直徑較小，較上部位加工有內螺紋，螺紋內固定著調節桿(18)，上端面上開有徑向槽，泄流孔(23)位于下部外圓面上，連通上部內孔的較下部位。5.根據權利要求1所述的石油鉆井用泥漿脈沖器，其特征是過濾器(I)為一圓柱狀，底部中心向上有盲孔，下部外圓有螺紋，螺紋向上的外圓面上有均布的孔，主閥座(6)為一圓管狀，裝入水力外殼(3)的內部，外圓面上有環形槽，槽內有密封，內孔上部為圓錐面，內孔下部直徑較大，上端面通過壓緊環A (5)由支撐座(2)壓緊，主閥頭(7)為一圓管狀，中部外圓直徑較大，上部和下部為圓錐面，內孔下部直徑較大，伺服閥座(21)為一圓管狀，外圓面上有環形槽，伺服閥頭(22)為一圓柱狀，外圓兩端都有倒角，電磁推桿(24)為一圓柱狀，夕卜圓上部有倒角，上端面中心有盲孔，孔內固定伺服閥頭(22)，中部穿過壓力平衡器(25)，與壓力平衡器(25)間動密封配合，下端與電磁鐵(27)的銜鐵固定。6.根據權利要求1所述的石油鉆井用泥漿脈沖器，其特征是活塞(12)為一圓管狀，裝入水力外殼(3)的下部內孔，上部外圓直徑較小，下部外圓有環形槽，槽內有裝有密封，與水力外殼(3)之間裝有耐磨裝置B (14)，彈簧(13)下端面支撐在連接頭(17)外圓面上部第一個臺階上，上端面支撐在活塞(12)下底面上，調節桿(18)為一圓管狀，上部外圓直徑較大，加工有螺紋，在螺紋段的較上部位，沿外圓面向下開有徑向槽，下部外圓面上有環形槽，槽內裝有密封，下部內孔直徑較大，伺服閥座(21)固定在此處，鎖片(20)裝入調節桿(18)和脈沖器外殼(26)的徑向槽內，由螺母(19)壓緊。7.根據權利要求1所述的石油鉆井用泥漿脈沖器，其特征是定位座(15)為一圓管狀，上部內孔直徑較大，為圓錐面，上口直徑較大，臺階面與水力外殼(3)下底面相貼合，在內孔臺階面和下底面之間有軸向孔，下部內孔套在連接頭(17)中部外圓上固定為一體，在外圓面上開有延伸至下底面的徑向長槽，定位體(16)為一圓管狀，上端面向上有一個凸塊，插入定位座(15)的徑向長槽，定位體(16)固定在鉆柱短節(38)上部內孔底部。
【文檔編號】E21B47/18GK205591917SQ201620395804
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】朱懷軍, 王愛寬, 田相元, 田相錄
【申請人】東營市創元石油機械制造有限公司