【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻井工程，更具体的是涉及基于压力自调间隙的高速脉冲发生器。
技术介绍
1、在石油钻井作业中，随着随钻测量等技术的发展，需将井下测量数据等信息实时上传到地面，从而实时掌握井下信息，高质量完成钻井作业。目前用于传输数据的主要是正脉冲发生器、负脉冲发生器和连续波脉冲发生器，通过转子旋转，与定子间接性接通，从而产生压力波传输数据。
2、但由于井下工况的复杂性，当钻井液黏度过高，定子转子间隙太小时，容易引起转子卡主，钻井液不易流通，电机负载过大导致脉冲发生器损坏，甚至可能堵塞井筒，造成巨大的经济损失。
3、如何解决上述技术问题成了本领域技术人员的努力方向。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述高速脉冲发生器易堵塞的技术问题，本专利技术提供一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，同时提高脉冲发生器的适应性，可适用于不同井深及不同钻井液黏度。
2、本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
3、一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，包括阀体外壳、可拆卸设置在阀体外壳顶部的顶部端盖、可拆卸设置在阀体外壳底部的底部外壳、设置在顶部端盖上通过顶部固定螺钉固定的打捞头，所述阀体外壳内设置有转阀定子、及设置在转阀定子下方的转阀转子、以及能够调整转阀定子及转阀转子之间间隙的调隙机构，所述底部外壳内还设置有带动转阀转子工作的转动机构。
4、进一步地，所述调隙机构包括设置在阀体外壳内带动转阀转子升降的转子调隙动件、
5、进一步地，所述电池组件包括设置在阀体外壳内底部开有两个对称的电池槽、和设置两个电池槽内的高温电池，所述高温电池数量为六块，且左右对称分布在电池槽内。
6、进一步地，所述转子调隙动件呈筒状，所述转子调隙动件的外筒上端外侧设置有细螺纹，所述转子调隙动件的外筒下端设置有粗螺纹，所述转子调隙动件的内筒设置有锥螺纹与所述空心轴小径端连接，所述转阀转子的转轴与转子调隙动件的通过细螺纹连接；
7、所述电机传动组件包括电机定子、设置在电机定子的电机转子、设置在电机转子内的电机传动筒、电机上封盖和电机下封盖，电机上封盖和电机下封盖安装在所述电机定子上，用于电机密封，所述电机传动筒呈圆筒状，内部与转子调隙动件通过粗螺纹配合，外部与所述电机转子连接。
8、进一步地，所述转动机构包括从下到上依次设置在底部外壳内的电机模块、与电机模块输出端连接的减速器、与减速器输出端连接的中心转轴，还包括设置在底部外壳内底部的给电机模块供电的电源模块，所述中心转轴为空心阶梯轴，顶部为空心轴小径端设置在阀体外壳内，所述空心轴小径端与转子调隙动件内筒的锥螺纹配合。
9、进一步地，所述转阀定子呈圆柱状，其上开有四个用于流体流通的扇形通孔。
10、进一步地，所述转阀转子呈四片扇形结构，每片片扇形结构的中间均设有用于提高转阀转子强度的支撑肋板，所述转阀转子的转轴设置有空心结构，空心结构内部与转子调隙动件上端的细螺纹连接，所述转阀转子底部设置有与调隙动件配合且用于阻挡油腔内的油进入螺纹中的密封装置。
11、进一步地，所述转阀转子和电机上封盖之间设置套设在转子调隙动件外的弹性密封件，所述弹性密封件由橡胶制成、呈圆环形、用于密封上油腔，所述上油腔内充满油，平衡左右两侧压力，防止钻井液浸入。
12、进一步地，所述弹性密封件与转子调隙动件之间设置有下油腔，所述下油腔用于储存油，用于平衡钻井液压力及轴承润滑；所述中心转轴延伸入阀体外壳内通过轴承密封件密封，所述轴承密封件呈圆筒型，安装在所述阀体外壳上，所述阀体外壳底部与中心转轴接触处设置有轴承组件，所述轴承组件共设置两组，用于所述中心转轴旋转，所述轴承密封件位于轴承组件上方。
13、进一步地，所述阀体外壳顶部呈阶梯状，用于安装所述顶部端盖，底部开有圆型槽，用于安装底部外壳。
14、本专利技术的有益效果如下：
15、1)解决了高速脉冲器的易堵塞问题，同时提高脉冲发生器的适应性，可适用于不同井深及不同钻井液黏度。
16、2)通过控制芯片，实现了井下旋转阀定子转子间隙的实时调控功能，可减少起下钻时间及生产成本。
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1.一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，包括阀体外壳(5)、可拆卸设置在阀体外壳(5)顶部的顶部端盖(3)、可拆卸设置在阀体外壳(5)底部的底部外壳(8)、设置在顶部端盖(3)上通过顶部固定螺钉(2)固定的打捞头(1)，其特征在于，所述阀体外壳(5)内设置有转阀定子(4)、及设置在转阀定子(4)下方的转阀转子(6)、以及能够调整转阀定子(4)及转阀转子(6)之间间隙的调隙机构，所述底部外壳(8)内还设置有带动转阀转子(6)工作的转动机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述调隙机构包括设置在阀体外壳(5)内带动转阀转子(6)升降的转子调隙动件(12)、带动转子调隙动件(12)升降的升降驱动组件，所述升降驱动组件包括驱动转子调隙动件(12)升降的电机传动组件、用于支持电机传动组件的支撑筒(27)、控制电机组件旋转的高温控制芯片(29)、与高温控制芯片(29)信号连接的压力传感器(28)和电池组件，所述电池组件给高温控制芯片(29)和压力传感器(28)供电。
3.根据权利要求2所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发
4.根据权利要求2所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转子调隙动件(12)呈筒状，所述转子调隙动件(12)的外筒上端外侧设置有细螺纹，所述转子调隙动件(12)的外筒下端设置有粗螺纹，所述转子调隙动件(12)的内筒设置有锥螺纹与所述空心轴小径端连接，所述转阀转子(6)的转轴与转子调隙动件(12)的通过细螺纹连接；
5.根据权利要求4所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转动机构包括从下到上依次设置在底部外壳(8)内的电机模块(10)、与电机模块(10)输出端连接的减速器(9)、与减速器(9)输出端连接的中心转轴(7)，还包括设置在底部外壳(8)内底部的给电机模块(10)供电的电源模块(11)，所述中心转轴(7)为空心阶梯轴，顶部为空心轴小径端(13)设置在阀体外壳(5)内，所述空心轴小径端(13)与转子调隙动件(12)内筒的锥螺纹配合。
6.根据权利要求4所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转阀定子(4)呈圆柱状，其上开有四个用于流体流通的扇形通孔。
7.根据权利要求4所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转阀转子(6)呈四片扇形结构，每片片扇形结构的中间均设有用于提高转阀转子(6)强度的支撑肋板，所述转阀转子(6)的转轴设置有空心结构，空心结构内部与转子调隙动件(12)上端的细螺纹连接，所述转阀转子(6)底部设置有与调隙动件(12)配合且用于阻挡油腔内的油进入螺纹中的密封装置(14)。
8.根据权利要求1所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转阀转子(6)和电机上封盖(17)之间设置套设在转子调隙动件(12)外的弹性密封件(15)，所述弹性密封件(15)由橡胶制成、呈圆环形、用于密封上油腔(16)，所述上油腔(16)内充满油，平衡左右两侧压力，防止钻井液浸入。
9.根据权利要求8所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述弹性密封件(15)与转子调隙动件(12)之间设置有下油腔(22)，所述下油腔(22)用于储存油，用于平衡钻井液压力及轴承润滑；所述中心转轴(7)延伸入阀体外壳(5)内通过轴承密封件(23)密封，所述轴承密封件(23)呈圆筒型，安装在所述阀体外壳(5)上，所述阀体外壳(5)底部与中心转轴(7)接触处设置有轴承组件(24)，所述轴承组件(24)共设置两组，用于所述中心转轴(7)旋转，所述轴承密封件(23)位于轴承组件(24)上方。
10.根据权利要求1所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述阀体外壳(5)顶部呈阶梯状，用于安装所述顶部端盖(3)，底部开有圆型槽，用于安装底部外壳(8)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，包括阀体外壳(5)、可拆卸设置在阀体外壳(5)顶部的顶部端盖(3)、可拆卸设置在阀体外壳(5)底部的底部外壳(8)、设置在顶部端盖(3)上通过顶部固定螺钉(2)固定的打捞头(1)，其特征在于，所述阀体外壳(5)内设置有转阀定子(4)、及设置在转阀定子(4)下方的转阀转子(6)、以及能够调整转阀定子(4)及转阀转子(6)之间间隙的调隙机构，所述底部外壳(8)内还设置有带动转阀转子(6)工作的转动机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述调隙机构包括设置在阀体外壳(5)内带动转阀转子(6)升降的转子调隙动件(12)、带动转子调隙动件(12)升降的升降驱动组件，所述升降驱动组件包括驱动转子调隙动件(12)升降的电机传动组件、用于支持电机传动组件的支撑筒(27)、控制电机组件旋转的高温控制芯片(29)、与高温控制芯片(29)信号连接的压力传感器(28)和电池组件，所述电池组件给高温控制芯片(29)和压力传感器(28)供电。
3.根据权利要求2所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述电池组件包括设置在阀体外壳(5)内底部开有两个对称的电池槽、和设置两个电池槽内的高温电池(26)，所述高温电池(26)数量为六块，且左右对称分布在电池槽内。
4.根据权利要求2所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转子调隙动件(12)呈筒状，所述转子调隙动件(12)的外筒上端外侧设置有细螺纹，所述转子调隙动件(12)的外筒下端设置有粗螺纹，所述转子调隙动件(12)的内筒设置有锥螺纹与所述空心轴小径端连接，所述转阀转子(6)的转轴与转子调隙动件(12)的通过细螺纹连接；
5.根据权利要求4所述的一种基于压力自调间隙的高速脉冲发生器，其特征在于，所述转动机构包括从下到上依次设置在底部外壳(8)内的电机模块(10)、与电机模块(10)输出端连接的减速器(9)、与减速器(9)输出端连接的中心转轴(7)，还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞东晓，李枝林，韩雄，许期聪，邓虎，康桂琼，李雷，魏萧，孙莉，蔡小聪，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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