[发明专利]脉冲器的测试装置、系统及脉冲器测试方法

说明书

本发明提供了一种脉冲器的测试装置，包括：模拟主阀；模拟主阀包括用于与待测脉冲器连接的连接部、以及可上下移动地安装在该连接部上的压力反馈部；压力反馈部上设置有模拟负载，且模拟负载上固定有加速度传感器、与该加速度传感器连接的采集通讯组件，采集通信组件用于接收所述加速度传感器采集的信号后输出给终端设备；一气源供给组件与所述模拟主阀接通，用于向所述模拟主阀输送高压气体以模拟井下钻井液的压力。通过模拟负载、气源供给组件实现了对井下环境的模拟，提高了测试结果的精准度；并且高压气体不会造成脉冲器的污染，避免测试过程造成被测脉冲器的损坏；另外，通过模拟主阀的设置，还解决了主阀对测试结果的影响难以排除的问题。

技术领域

本发明涉及脉冲器测试领域，具体涉及一种脉冲器的测试装置、系统及脉冲器测试方法。

背景技术

在石油勘探、钻采领域，钻井设备的使用十分常见。钻井设备的核心在于钻头，因此需要随时监测钻头的钻探情况。然而，随着钻探的深入，钻头会深入地层中，在地面的工作人员难以直接观察钻头的情况；目前，地面与井下通信的方式一般是采用一个脉冲发生器来控制通过钻井液输送管道来实现的，其原理是在泥浆流道中设置脉冲发生器，脉冲发生器按照一定规律来打通/阻断钻井液流道，从而使泥浆流道产生有规律的脉冲，地面工作人员在地面检测并解码这些脉冲以获得检测数据。

现有的脉冲发生器1一般包括阀口11、泄流孔12、堵头13、推杆14、电磁驱动装置15和回力弹簧16，所述阀口11与所述泄流孔12连通，所述电磁驱动装置15根据接收到的控制信号驱动所述推杆14朝向所述阀口11运动，以使所述堵头13封堵/打开所述阀口11，所述回力弹簧16一端与推杆14连接，另一端与堵头13连接，所述推杆14使所述回力弹簧16形变进而驱动所述堵头13封堵所述阀口11，所述堵头13封锁所述阀口11时，所述回力弹簧16对推杆14和堵头13的作用力大于流质对阀口11堵头13的压力，以使堵头13复位。考虑到脉冲发生器1材质的性能、装配的精度、零部件尺寸上的误差可能导致在钻井液高压情况下脉冲发生器1不能提供足够的推力使所述堵头13封锁所述阀口11，亦或是存在电磁驱动装置15消磁延迟使得由脉冲发生器1驱动的主阀不能响应存在延迟等情况；往往需要在脉冲发生器1出厂前做好诸如零部件尺寸的校准、推力的测试等。另外还有利用统计学方法进行抽样实地测试。但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

由于现有的测试方式未能模拟出井下钻井液的压力环境，其测试的结果仅能代表脉冲发生器1在常压下的工作性能，测试结果精准度低；另外，单独的脉冲发生器1是无法实地测试的，即便将脉冲发生器1与主阀配合采用实地测试的方式，也难以排除主阀对测试结果的影响，在无法通过测试结果时，难以确定问题出现在主阀亦或是脉冲发生器1。

发明内容

鉴于上述测试结果精准度低、难以排除主阀对测试结果的影响的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的脉冲器的测试装置、系统及脉冲器测试方法。

依据本发明的一个方面，提供一种脉冲器的测试装置，包括：模拟主阀；所述模拟主阀包括用于与待测脉冲器连接的连接部、以及可上下移动地安装在该连接部上的压力反馈部；所述压力反馈部上设置有模拟负载，且所述模拟负载上固定有加速度传感器、与该加速度传感器连接的采集通讯组件，所述采集通信组件用于接收所述加速度传感器采集的信号后输出给终端设备；一气源供给组件与所述模拟主阀接通，用于向所述模拟主阀输送高压气体以模拟井下钻井液的压力。

优选的，所述连接部包括主阀底座；贯穿所述主阀底座上、下端面设置有供所述待测脉冲器从下端插入的定位腔，使得所述待测脉冲器的阀口与所述定位腔连通；一主阀杆从上端插入所述定位腔中，所述主阀杆内设置有气体主通道，所述气体主通道的输入端与所述气源供给组件接通，所述气体主通道的输出端与所述定位腔接通。