石油钻井用泥浆脉冲器制造技术

石油钻井用泥浆脉冲器，包括过滤器（1）、支撑座（2）、水力外壳（3）、主阀座（6）、主阀头（7）、主轴（8）、压套（9）、护套（10）、平衡孔（11）、活塞（12）、弹簧（13）、伺服阀座（21）、伺服阀头（22）、泄流孔(23)、电磁推杆(24)、压力平衡器(25)、脉冲器外壳(26)、电磁铁(27)、钻柱短节(38)、加压孔(39)等,由主泥浆通道、控制泥浆通道、泥浆平衡腔和密封油腔组成。结构简单，泥浆通道从上至下流线性较好，故障率低，使用与维护方便，充分利用井下泥浆的动力，延长了电源的使用寿命，减少了起下钻的次数，提高了生产效率，减少了钻井作业中的安全隐患，降低了钻井成本。

【技术实现步骤摘要】
石油钻井用泥浆脉冲器
本专利技术涉及石油工业无线随钻测斜
，特别涉及石油钻井用泥浆脉冲器。
技术介绍
目前随着石油勘探开发的深入，涉及地层结构越来越复杂，深井和高温、高压井等特殊井越来越多，这些特殊井的井斜测量面临前所未有的巨大挑战，随着钻井技术的发展和勘探开发要求的不断提高，对井眼的质量要求越来越高，对井斜的测量和控制越来越重要。对井斜的测量与控制的仪器有电子单多电测斜仪、有线随钻测斜仪、无线随钻测斜仪等，其中无线随钻测斜仪因其使用方便、效率高而逐渐得到普遍应用。无线随钻测斜仪的信号传输方式主要有泥浆传输、电磁波传输、声波传输，而以泥浆传输为主。因而泥浆脉冲器就成为无线随钻测斜仪的最关键组件之一，由于其直接接触泥浆，接受泥浆的高速冲刷与冲蚀作用，是无线随钻测斜仪中易损件与消耗件。目前使用较普便的泥浆脉冲发生器大多结构复杂，泥浆通道曲折复杂，故障率高，使用与维护不便，特别是不能现场解决，常常为一点小问题也要运回厂家或基地检修，增加了物流与时间成本，推高了钻井费用。泥浆脉冲发生器通常由探管发出指令，由电源为电磁铁供电，由电磁铁开关伺服阀，通过泥浆的放大作用开关主阀，从而在钻柱内产生压力脉冲，地面钻柱上的压力传感器上产生与压力脉冲对应的电信号。在无线随钻测斜仪工作中消耗电量最多的就是电磁铁，而驱动电源的容量是有限的，而且价格高昂。目前使用较普便的泥浆脉冲发生器，大多是利用弹簧等蓄能元件关闭伺服阀，电磁铁通电打开伺服阀要克服弹簧等蓄能元件较大的预紧力而大量消耗有限的电能，增加了电源的用量和起下钻作业的次数，大大推高了钻井成本，降低了生产效率，增加了钻井作业的安全隐患。
技术实现思路
为了解决以上存在的问题，本专利技术提供了一种石油钻井用泥浆脉冲器，该设备结构简单、设计紧凑，兼容性强，适用于石油工业无线随钻测斜
本专利技术的目的就是为现场提供一种石油钻井用泥浆脉冲器。本专利技术是通过以下技术方案实现的。石油钻井用泥浆脉冲器，其包括过滤器、支撑座、水力外壳、耐磨装置A、压紧环A、主阀座、主阀头、主轴、压套、护套、平衡孔、活塞、弹簧、耐磨装置B、定位座、定位体、连接头、调节杆、螺母、锁片、伺服阀座、伺服阀头、泄流孔、电磁推杆、压力平衡器、脉冲器外壳、电磁铁、压紧环B、下接头、电源线A、注油堵头、耐压电源插座、压帽、电源线B、电源、探管、抗压外壳、钻柱短节、加压孔、耐磨装置C、密封若干件。过滤器为一圆柱状，底部中心向上有盲孔，下部外圆有螺纹，螺纹向上的外圆面上有均布的孔。支撑座为一圆管状，上部外圆面上有环形槽，槽内装有密封，下部外圆面上有台阶，插入水力外壳内孔，由台阶定位，与水力外壳固定为一体，支撑座上部内孔向内伸出两个小长方体，下部内孔为小孔，小孔的上半部分加工有螺纹，过滤器通过此螺纹与支撑座固定为一体，下半部分小孔内圆面上有环形槽，槽内装有密封，在内孔的台阶上开有轴向通孔。水力外壳为一圆管状，下部外圆面上有一圆锥形台阶，在内孔的台阶面向上开有径向通道，台阶面向下穿过圆锥面至下部外圆面开有轴向通道，径向通道与轴向通道相连通，平衡孔位于台阶向下部位，连通轴向通道与内孔。主轴与连接头的配合方式有三种，一：为主轴与连接头不接触的情况；主轴为一圆管状，上部和下部外圆有台阶，耐磨装置A固定在在上部外圆上，插入支撑座下部内孔，上部外圆台阶向下的外圆面上有环形槽，槽内装有密封，主阀头固定在台阶上，主轴下部外圆台阶向下的外圆面上有环形槽，槽内装有密封，活塞固定在台阶上。二：与一不同的是增加了耐磨装置C和加压孔，耐磨装置C固定在在主轴的下部外圆上，插入连接头上部内孔，加压孔位于主轴外圆面上固定耐磨装置C位置的向上部位，径向与主轴内孔连通。三：与二不同的是加压孔不在主轴上。主阀座为一圆管状，装入水力外壳的内部，外圆面上有环形槽，槽内有密封，内孔上部为圆锥面，内孔下部有一个台阶，台阶根部倒圆，上端面通过压紧环A由支撑座压紧。主阀头为一圆管状，外圆上部和下部为圆锥面，内孔下部有一个台阶。压套为一圆管状，装入水力外壳的内部，下部开有径向通道，与水力外壳的径向通道连通且固定为一体，下端面为内圆锥面，压在护套的圆锥面上，上端面被主阀座下端面压紧。护套为一圆管状，装入水力外壳的内部，外圆上部为圆锥面，外圆面下部有一个台阶，与水力外壳的下部内孔，由台阶定位，从台阶到上部外圆锥面开有轴向通道，与水力外壳的轴向通道相连通且固定固定为一体，下部内孔有一个台阶，下部内孔台阶向下与轴向通道对应部位开有径向孔与外圆相连通，且与平衡孔相连通。活塞为一圆管状，装入水力外壳的下部内孔，上部外圆有一个台阶，下部外圆有环形槽，槽内有装有密封，与水力外壳之间装有耐磨装置B。连接头与主轴的配合方式有三种，一：为连接头与主轴不接触的情况，与主轴的方案一相对应；连接头为一圆管状，，在外圆面上有两个台阶，第一个台阶以上部分插入水力外壳下部内孔，与水力外壳固定为一体，下部内孔与上部内孔间圆锥面过渡。二：与主轴的二相对应，与一不同的是，连接头上部内孔圆面上有环形槽，槽内装有密封。三：与主轴的三相对应，与二不同的是，加压孔位于连接头上与耐磨装置C相配合的向下部位，径向或倾斜向上与连接头上部空间连通。弹簧下端面支撑在连接头外圆面上第一个台阶上，上端面支撑在活塞下底面上。定位座为一圆管状，上部内孔直径较大，为有一个立面为圆锥面的台阶，台阶面与水力外壳下底面相贴合，在内孔台阶面和下底面之间有轴向孔，下部内孔套在连接头中部外圆上固定为一体，在外圆面上开有延伸至下底面的径向长槽。定位体为一圆管状，上端面向上有一个凸块，插入定位座的径向长槽，定位体固定在钻柱短节上部内孔底部。钻柱短节为一圆管状，上部内孔有一个台阶。脉冲器外壳为一圆管状，上部外圆有一个台阶，上部外圆面上有环形槽，环形槽内装有密封，插入连接头下部内孔固定为一体，上部内孔较上部位加工有内螺纹，螺纹内固定着调节杆，下部内孔有台阶，上端面上开有径向槽，泄流孔位于下部外圆面上，连通上部内孔的较下部位。调节杆为一圆管状，上部外圆有一个台阶面向下的台阶，加工有螺纹，在螺纹段的较上部位，沿外圆面向下开有径向槽，下部外圆面上有环形槽，槽内装有密封，下部内孔有一个台阶，伺服阀座固定在此处。锁片装入调节杆和脉冲器外壳的径向槽内，由螺母压紧。伺服阀座为一圆管状，外圆面上有环形槽。伺服阀头为一圆柱状，外圆两端都有倒角。电磁推杆为一圆柱状，外圆上部有倒角，上端面中心有盲孔，孔内固定伺服阀头，中部穿过压力平衡器，与压力平衡器间动密封配合，下端与电磁铁的衔铁固定。压力平衡器固定在脉冲器外壳下部孔内，有两种，一：包括捆扎槽、波形管、平衡器支架、胶筒、透压孔、捆扎线，捆扎槽是环形槽，位于电磁推杆上部外圆面上。波形管上部套在电磁推杆上，上端与电磁推杆在捆扎槽部位用捆扎线扎紧，下端套在平衡器支架最上部的外圆上，用捆扎线在环形槽部位扎紧。平衡器支架为一圆管状，外圆面上由上到下有三个台阶面朝上的台阶，最上部外圆面上开有环形槽，上部第二个外圆面上有环形槽，槽内有密封，上部第三个外圆面的中部有环形槽，槽底外圆面上有连通内孔的径向孔，上部第三个外圆面的上部和下部开有环形槽，下部外圆面上开有环形槽，槽内有密封，内孔下部有台阶，孔口有倒角，电磁推杆从内孔穿过。平衡器支架从脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
石油钻井用泥浆脉冲器，包括压紧环A（5）、电磁铁(27)、压紧环B (28)、下接头(29)、电源线A (30)、注油堵头(31)、耐压电源插座(32)、压帽(33)、电源线B (34)、电源(35)、探管(36)、抗压外壳(37)、钻柱短节(38)、密封，其特征是过滤器（1）、支撑座（2）、水力外壳（3）耐磨装置A （4）、主阀座（6）、主阀头（7）、主轴（8）、压套（9）、护套（10）、平衡孔（11）、活塞（12）、弹簧（13）、耐磨装置B （14）、定位座（15）、定位体（16）、连接头（17）、调节杆（18）、螺母（19）、锁片（20）、伺服阀座（21）、伺服阀头（22）、泄流孔(23)、电磁推杆(24)、压力平衡器(25)、脉冲器外壳(26)、加压孔(39)、耐磨装置C (40),由钻柱短节(38)、支撑座(2)、水力外壳(3)、压紧环A (5)、主阀座(6)、主阀头(7)、主轴(8)、压套(9)、护套(10)、定位座(15)、定位体(16)、连接头(17)、脉冲器外壳(26)、下接头(29)、注油堵头(31)、抗压外壳(37)组成的主泥浆通道，由过滤器(1)、耐磨装置A (4)、主轴(8)、活塞(12)、弹簧(13)、耐磨装置B (14)、连接头(17)、脉冲器外壳(26)、调节杆(18)、螺母(19)、锁片(20)、伺服阀座(21)、伺服阀头(22)、泄流孔(23)、电磁推杆(24)、压力平衡器(25)、加压孔(39)、耐磨装置C (40)组成的控制泥浆通道，由水力外壳（3）、活塞（12）、主轴（8）、护套（10）、平衡孔（11）组成泥浆平衡腔，由电磁推杆（24）、压力平衡器（25）、脉冲器外壳（26）、电磁铁（27）、压紧环B（28）、下接头（29）、电源线A （30）、注油堵头（31）、耐压电源插座（32）组成密封油腔。...

【技术特征摘要】
1.石油钻井用泥浆脉冲器，包括过滤器（1）、压紧环A（5）、主阀座（6）、主阀头（7）、压套（9）、护套（10）、弹簧（13）、电磁铁(27)、压紧环B(28)、下接头(29)、电源线A(30)、注油堵头(31)、耐压电源插座(32)、压帽(33)、电源线B(34)、电源(35)、探管(36)、抗压外壳(37)、钻柱短节(38)、密封，由电磁推杆（24）、压力平衡器（25）、脉冲器外壳（26）、电磁铁（27）、压紧环B（28）、下接头（29）、电源线A（30）、注油堵头（31）、耐压电源插座（32）组成密封油腔，其特征是还包括支撑座（2）、水力外壳（3）耐磨装置A（4）、主轴（8）、平衡孔（11）、活塞（12）、耐磨装置B（14）、定位座（15）、定位体（16）、连接头（17）、调节杆（18）、螺母（19）、锁片（20）、伺服阀座（21）、伺服阀头（22）、泄流孔(23)、电磁推杆(24)、压力平衡器(25)、脉冲器外壳(26)、加压孔(39)、耐磨装置C(40),由钻柱短节(38)、支撑座(2)、水力外壳(3)、压紧环A(5)、主阀座(6)、主阀头(7)、主轴(8)、压套(9)、护套(10)、定位座(15)、定位体(16)、连接头(17)、脉冲器外壳(26)、下接头(29)、注油堵头(31)、抗压外壳(37)组成的主泥浆通道，由过滤器(1)、耐磨装置A(4)、主轴(8)、活塞(12)、弹簧(13)、耐磨装置B(14)、连接头(17)、脉冲器外壳(26)、调节杆(18)、螺母(19)、锁片(20)、伺服阀座(21)、伺服阀头(22)、泄流孔(23)、电磁推杆(24)、压力平衡器(25)、加压孔(39)、耐磨装置C(40)组成的控制泥浆通道，由水力外壳（3）、活塞（12）、主轴（8）、护套（10）、平衡孔（11）组成泥浆平衡腔，按主轴(8)与连接头（17）的配合方式，一：主轴(8)为一圆管状，上部和下部外圆有台阶，耐磨装置A(4)固定在在上部外圆上，插入支撑座(2)下部内孔，上部外圆台阶向下的外圆面上有环形槽，槽内装有密封，主阀头(7)固定在台阶上，主轴(8)下部外圆台阶向下的外圆面上有环形槽，槽内装有密封，活塞(12)固定在台阶上，连接头(17)为一圆管状，在外圆面上有两个台阶，第一个台阶以上部分插入水力外壳(3)下部内孔，与水力外壳(3)固定为一体，下部内孔与上部内孔间由圆锥面过渡,二：与一不同的是，耐磨装置C（40）固定在在主轴(8)的下部外圆上，插入连接头（17）上部内孔，加压孔（39）位于主轴（8）外圆面上固定耐磨装置C(40)位置的向上部位，径向与主轴(8)内孔连通，连接头（17）上部内孔圆面上有环形槽，槽内装有密封，三：与一、二不同的是，加压孔（39）位于连接头（17）上与耐磨装置C（40）相配合的向下部位，径向或倾斜向上与连接头（17）上部空间连通。2.根据权利要求1所述的石油钻井用泥浆脉冲器，其特征是，压力平衡器(25)固定在脉冲器外壳(26)下部孔内，压力平衡器（25）的结构有两种，一：包括捆扎槽（2501）、波形管（2502）、平衡器支架（2503）、胶筒（2504）、透压孔（2505）、捆扎线（2506），捆扎槽（2501）是环形槽，位于电磁推杆（24）上部外圆面上，波形管（2502）上部套在电磁推杆(24)上，上端与电磁推杆(24)在捆扎槽(2501)部位用捆扎线(2506)扎紧，下端套在平衡器支架(2503)最上部的外圆上，用捆扎线(2506)在环形槽部位扎紧,平衡器支架(2503)为一圆管状，外圆面上由上到下有三个台阶面朝上的台阶，最上部外圆面上开有环形槽，上部第二个外圆面上有环形槽，槽内有密封，上部第三个外圆面的中部有环形槽，槽底外圆面上有连通内孔的径向孔，上部第三个外圆面的上部和下部开有环形槽，下部外圆面上开有环形槽，槽内有密封，内孔下部有台阶，孔口有倒角，电磁推杆(24)从内孔穿过,平衡器支架(2503)从脉冲器外壳(26)下部内孔装入，上部第二个台阶以上部分装入上部内孔,胶筒(2504)为一圆状，套在平衡器支架(2503)上部第三个外圆面上，用捆扎线(2506)在上部和下部环形槽部位扎紧,透压孔（2505）是位于脉冲器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀军，王爱宽，田相元，田相录，
申请(专利权)人：东营市创元石油机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37