[发明专利]用于将信息从井中的井下钻柱传输到地表的旋转式脉冲发生器和方法

摘要

本发明提供一种用于通过生成被编码以包含信息的压力脉冲将信息从井中的井下传输到地表的旋转式脉冲发生器。脉冲发生器包括具有叶片的转子，取决于转子的圆周取向，所述叶片能够将变化阻塞赋予通过定子通道的钻井流体的流动，使得由马达产生的转子的旋转生成编码的压力脉冲。弹簧朝着定子偏压转子从而减小转子和定子之间的轴向间隙。当跨转子的压降变得过度时，例如当增加钻井流体流量或从高数据速率切换到低数据速率传输模式时，弹簧偏压被克服从而增加轴向间隙并且减小跨转子的压降，由此自动地减小轴承上的推力负荷。

主权项

一种用于从在钻井孔中的井下位置操作的钻柱的一部分传输信息的旋转式脉冲发生器，所述钻柱具有通道，钻井流体流动通过所述通道，所述旋转式脉冲发生器包括：a)定子，所述定子适合于安装在所述钻柱中并且具有形成于其中的至少一个通道，所述钻井流体的至少一部分流动通过所述通道；b)转子，所述转子适合于邻近所述定子安装在所述钻柱中，所述转子可旋转到至少第一和第二圆周取向，取决于所述转子的圆周取向，所述转子将不同程度的阻塞赋予流动通过所述定子通道的钻井流体的所述流动，所述第一圆周取向将比所述第二圆周取向大的阻塞提供给钻井流体的所述流动，由此所述转子的旋转生成用待传输的所述信息编码的一系列压力脉冲，并且由此流动通过所述脉冲发生器的钻井流体受到跨所述转子的压降；c)用于自动地响应跨所述转子的所述压降的变化从而衰减所述压降的所述变化的装置；以及d)围绕所述转子的钻井流体的泄漏路径，所述泄漏路径具有流动面积并且包括形成于所述转子和所述定子之间的间隙，其中用于自动地响应跨所述脉冲发生器的压降的变化的所述装置包括用于响应所述压降的变化改变所述泄漏路径的所述流动面积的装置，并且其中用于响应所述压降的变化改变所述泄漏路径的所述流动面积的所述装置包括用于响应所述压降的变化改变所述间隙的装置。