[发明专利]随钻测量泥浆脉冲发生器和用于控制其的方法

权利要求书

1.一种用于控制随钻测量泥浆脉冲发生器的方法，所述方法包括：

(a)操作无刷DC马达，其控制用于生成泥浆脉冲的所述泥浆脉冲发生器中的主节流阀；

(b)测量在马达操作期间所述无刷DC马达的定子绕组中生成的反EMF信号；

(c)基于所述反EMF信号管理所述无刷DC马达的旋转。

2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：识别所述反EMF信号中的相转变，以及基于识别的所述反EMF信号中的相转变管理所述无刷DC马达的旋转。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述无刷DC马达控制液压耦合于所述主节流阀的先导阀。

4.如权利要求3所述的方法，其进一步包括提供反馈给所述主节流阀来补偿泥浆流率的变化。

5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括保持给定马达方向上的相转变的计数作为确定先导阀的位置的手段的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其中保持给定马达方向上的相转变的计数作为确定先导阀的位置的手段的所述步骤相对于所述先导阀的全开或全关位置进行。

7.如权利要求3-4中任一项所述的方法，其中所述先导阀是“提升阀件和孔口”型阀，其响应于所述无刷DC马达的操作而线性往复。

8.如权利要求3-4中任一项所述的方法，其中所述先导阀是旋转阀，其响应于所述无刷DC马达的操作而旋转。

9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其中所述先导阀在全开和全关位置之间能移动，并且所述方法进一步包括通过以下方式使所述先导阀移到所述全开和全关位置之间的期望位置：

(a)使所述先导阀移到所述全开位置或全关位置；以及

(b)之后在一定数量的相转变上操作所述DC马达以便将所述先导阀移到直到所述全开和所述全关位置的期望位置或移到所述全开和所述全关位置之间的期望位置。

10.如权利要求5、6和9中任一项所述的方法，其进一步包括通过使所述先导阀过度驱动进入所述全关位置而使所述先导阀移到所述全关位置。

11.如权利要求9-10中任一项所述的方法，其进一步包括通过对相对于所述全关位置或所述全开位置的相转变的数量计数并且通过将相转变的所述数量转换成所述先导阀的位置变化而追踪所述先导阀的所述位置。

12.一种随钻测量泥浆脉冲发生器，所述泥浆脉冲发生器包括：

(a)外壳；

(b)先导阀，其包含在所述外壳内并且在全开和全关位置之间能移动；

(c)主节流阀，其液压耦合于所述先导阀并且响应于所述先导阀的移动而在开和关位置之间能移动；

(d)马达组件，其包括无刷DC马达，所述无刷DC马达机械耦合于所述先导阀以使所述先导阀在所述全开和全关位置之间移动；

(e)马达控制电路，其电耦合于所述马达组件，其中所述马达控制电路配置成：

(i)操作所述无刷DC马达；

(ii)测量在马达操作期间所述无刷DC马达的定子绕组中生成的反EMF信号；以及

(iii)基于所述反EMF信号管理所述无刷DC马达的旋转。

13.如权利要求12和21中任一项所述的泥浆脉冲发生器，其中所述马达控制电路配置成：

(a)识别所述反EMF信号中的相转变；以及

(b)基于所述反EMF信号中的所述相转变使所述无刷DC马达换向。

14.如权利要求12和13中任一项所述的泥浆脉冲发生器，其中所述先导阀是“提升阀件和孔口”型阀，并且所述马达组件进一步包括旋转到线性转换器，其机械耦合于所述无刷DC马达和所述“提升阀件和孔口”型阀之间以实现所述“提升阀件和孔口”型阀的线性往复。

15.如权利要求12和13中任一项所述的泥浆脉冲发生器，其中所述先导阀是旋转阀，其响应于所述无刷DC马达的操作而旋转。

16.如权利要求12-15和21中任一项所述的泥浆脉冲发生器，其中所述马达控制电路进一步配置成保持给定马达方向上的相转变的计数作为确定所述先导阀相对于所述全开位置或全关位置的位置的手段。