泥漿脈沖工作原理

1、不論是正脈沖還是負(fù)脈沖，都是改變了鉆具中的泥漿壓力來(lái)傳送信號(hào)的。現(xiàn)在正脈沖儀器比較多，我們就拿坐鍵式正脈沖mwd的舉例說明MWD隨鉆測(cè)斜儀是將傳感器測(cè)得的井下參數(shù)按照特定的方式進(jìn)行編碼，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該電脈沖信號(hào)控制脈沖器的小控制閥上下運(yùn)動(dòng)，再利用循環(huán)泥漿的力量使蘑菇頭產(chǎn)生同步的上下運(yùn)動(dòng)，這樣就改變了蘑菇頭與下面的限流環(huán)之間的泥漿流通截面積。在蘑菇頭提起狀態(tài)下，鉆柱內(nèi)的泥漿可以較順利地從限流環(huán)通過；在蘑菇頭插下狀態(tài)時(shí)，泥漿流通截面積減小，從而在鉆柱內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)正的泥漿壓力脈沖。定向探管產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制著蘑菇頭提起或插下狀態(tài)的時(shí)間，從而控制了脈沖的寬度和間隔。蘑菇頭與限流環(huán)之間的泥漿流通截面積

2、決定著信號(hào)的強(qiáng)弱，我們可以通過選擇蘑菇頭的外徑和限流環(huán)的內(nèi)徑尺寸來(lái)控制信號(hào)強(qiáng)弱，使之適用于不同井眼、不同排量、不同井深的工作環(huán)境。實(shí)際上，整個(gè)過程涉及到如何在井下獲得數(shù)據(jù)以及如何將這些數(shù)據(jù)輸送到地面，這兩個(gè)功能分別由探管和泥漿脈沖發(fā)生器完成。泥漿脈沖發(fā)生器的工作原理本測(cè)斜儀脈沖發(fā)生器通過控制（蘑菇頭）間隙插入限流環(huán)，改變其間的環(huán)空截面積。使鉆桿內(nèi)流動(dòng)的泥漿壓力產(chǎn)生變化，形成正的泥漿壓力脈沖，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。如果由電磁閥機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)（蘑菇頭）上下運(yùn)動(dòng)，需要相當(dāng)大的功率，在井下是難以實(shí)現(xiàn)的。本脈沖發(fā)生器是由電磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小型控制閥，從而改變活塞上下端面的壓力對(duì)比。再利用泥漿流動(dòng)產(chǎn)生的壓力，推動(dòng)活塞上下

3、運(yùn)動(dòng)，經(jīng)提升桿帶動(dòng)（蘑菇頭）間歇插入限流環(huán)，形成正的泥漿壓力脈沖。停泵狀態(tài)：井下鉆桿內(nèi)泥漿靜止不流動(dòng)。則脈沖器的控制閥上下，活塞上下、大閥上下等處壓力都相同?；钊淮髲椈赏葡?，蘑菇頭插入限流環(huán)，鉆機(jī)立管壓力傳感器輸出為零。開泵，無(wú)信號(hào)狀態(tài)：開泵后鉆桿內(nèi)泥漿達(dá)到一定流量，通過蘑菇頭與限流環(huán)之間較小的流通截面積時(shí)，產(chǎn)生壓力降。在限流環(huán)內(nèi)孔形成低壓區(qū)。蘑菇頭內(nèi)孔通過提升桿內(nèi)孔、增壓環(huán)和活塞上都相通。此時(shí)小控制閥為關(guān)閉狀態(tài)。這樣活塞上部就與蘑菇頭內(nèi)孔和限流環(huán)內(nèi)孔處于相同的低壓狀態(tài)。而活塞下部是與脈沖器外的鉆桿內(nèi)高壓直接相通。此時(shí)活塞上下的壓差大于大彈簧推力，活塞被推到上位。蘑菇頭隨之提升，它與限流環(huán)其

4、間環(huán)空截面積變大。鉆桿內(nèi)泥漿壓力維持常壓，鉆機(jī)立管壓力傳感器輸出為一常壓。開泵，有信號(hào)狀態(tài)：正常開泵打鉆時(shí)，探管若送一個(gè)電脈沖信號(hào)到脈沖器，電磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)小控制閥抬起。這樣脈沖器外鉆桿內(nèi)的高壓泥漿通過控制閥座孔道進(jìn)入活塞上部，再通過增壓環(huán)、提升桿、蘑菇頭內(nèi)孔向下流動(dòng)。于是活塞上部壓力增加為中壓。使活塞上下端面壓差小于大彈簧推力，活塞被推到下位。蘑菇頭隨之插入限流環(huán)內(nèi)。其間的環(huán)空截面積突然減小，使鉆桿內(nèi)泥漿壓力增高，鉆機(jī)立管壓力傳感器輸出一個(gè)教高壓力脈沖。這個(gè)壓力脈沖寬度和間隔由探管送的電脈沖信號(hào)決定。從而把探管的電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成為泥漿壓力脈沖信號(hào)僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfurdenpers?nlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuniquementddesfinspersonnelles;pasddesfinscommerciales.tojibkoAJiajiiOAeakptopcienojib3ymo