本發(fā)明創(chuàng)造涉及石油勘探和鉆采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種石油勘探井下通信脈沖器及其制造方法、測試脈沖器油量的方法和裝置。

背景技術(shù)：

在石油勘探、鉆采過程中，鉆井設(shè)備是必不可少的工具。鉆井設(shè)備的核心在于鉆頭，因此需要隨時監(jiān)測鉆頭的鉆探情況。然而，隨著鉆探的深入，鉆頭會深入地層中，在地面的工作人員難以直接觀察鉆頭的情況，因此，需要在鉆頭處設(shè)置多種監(jiān)測裝置，例如方向傳感器和溫度傳感器等，并將檢測到的數(shù)據(jù)通過通信鏈路傳遞到地面，由地面的工作人員進行接收分析。

由于井下環(huán)境十分惡略，檢測裝置難以通過一般的通信線路與地面進行通信，也難以通過常規(guī)的無線方式與地面進行通信。目前，地面與井下通信的方式一般是采用一個脈沖器來控制通過泥漿輸送管道來實現(xiàn)的，其原理是在泥漿流道中設(shè)置脈沖器，脈沖器按照一定規(guī)律來打通/阻斷（實際應(yīng)用中并非完成阻斷，通常是縮小流道的孔徑）泥漿流道，從而使泥漿流道產(chǎn)生有規(guī)律的脈沖，地面工作人員在地面檢測并解碼這些脈沖以獲得檢測數(shù)據(jù)。

而脈沖器一般是通過閥口處的推桿作往復(fù)運動來打通/阻斷泥漿流道，由于閥口處用來密封閥口和推桿之間的間隙的膠囊容易在推桿不斷往復(fù)運動的過程中發(fā)生損耗，因此一般的脈沖器在使用一段時間后經(jīng)常會發(fā)生膠囊破裂，導(dǎo)致泥漿倒灌入脈沖器中，致使脈沖器損壞，脈沖器的使用壽命較短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是延長脈沖器的使用壽命，改善膠囊破裂。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的膠囊之所以容易破裂，是由于現(xiàn)有的脈沖器在制造的過程中，是在常溫下進行注油，待脈沖器注滿后將注油口上蓋密封，但脈沖器在地底下作業(yè)時，其工作溫度最高可達200℃左右，工作壓強達4mpa左右，在這種工作環(huán)境下，脈沖器內(nèi)部的油和殘留的空氣都會受熱膨脹，由于空氣屬于氣態(tài)，其在外界高壓下又會被壓縮至體積非常小的狀態(tài)，因而膨脹的空氣不會對脈沖器造成影響。但由于油是液態(tài)，其難以被外界高壓壓縮，因而脈沖器內(nèi)部的油膨脹時，由于脈沖器外殼的選材基本都是金屬，膨脹的油無法脹大金屬，只能把膠囊脹大。那么在膠囊被脹大的情況下，推桿還不斷往復(fù)運動，膠囊就更易發(fā)生破裂。

基于此，發(fā)明人提出以下技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明創(chuàng)造的目的：

提供一種石油勘探井下通信脈沖器，包括閥口、推桿、膠囊和電磁驅(qū)動裝置，推桿從閥口伸出，電磁驅(qū)動裝置根據(jù)接收到的控制信號驅(qū)動推桿作往復(fù)運動，膠囊用于密封閥口和推桿之間的間隙，脈沖器內(nèi)有油，該油在常溫下未充滿脈沖器內(nèi)部，該油在預(yù)設(shè)工作溫度下受熱膨脹后才充滿脈沖器內(nèi)部，從而使得脈沖器膠囊處于不癟不脹的自然狀態(tài)。這里需要說明的是，脈沖器內(nèi)部殘留的空氣也會受熱膨脹，但其會在外界高壓下被壓縮，因而不會對膠囊產(chǎn)生影響。

還提供一種脈沖器的制造方法，包括：

注油步驟，其給脈沖器注油；

密封步驟，其給脈沖器的注油口上蓋以使得脈沖器密封；

注油步驟中包括有定量步驟，其對脈沖器內(nèi)部的油定量，以使得該油在受工作溫度影響而膨脹的狀態(tài)下，才充滿脈沖器內(nèi)部，從而使得脈沖器膠囊處于不癟不脹的自然狀態(tài)。

在給脈沖器注油的過程中，對脈沖器內(nèi)部的油定量，使得油在常溫下未充滿脈沖器內(nèi)部，這樣的脈沖器在工作時，受熱膨脹的油恰好地充滿脈沖器內(nèi)部和膠囊（殘留空氣易被外界高壓壓縮，因而可忽略其影響），使得膠囊處于不癟不脹的自然狀態(tài)，這樣膠囊就不易破裂，膠囊壽命延長，從而延長脈沖器的壽命。

還提供一種測試脈沖器油量的裝置，包括液壓器和用于放置脈沖器的密封腔，液壓器的輸液管連接至密封腔，從而為密封腔輸液加壓，密封腔內(nèi)置有加熱器來加熱密封腔內(nèi)的液體，密封腔上設(shè)有觀察裝置來供人觀察密封腔內(nèi)脈沖器的膠囊的膨脹情況。其中觀察裝置是可視窗口。

還提供一種測試脈沖器油量的方法，包括觀察步驟，其把脈沖器置于工作溫度和工作壓強下，觀察脈沖器上膠囊的膨脹情況從而判斷脈沖器是否合格。

被制造出的脈沖器需要進行測試，測試時，用液壓器和加熱器來模擬脈沖器的實際工作溫度和實際工作壓強，然后把脈沖器置于實際工作溫度和實際工作壓強下，通過可視窗口來觀察脈沖器上膠囊的膨脹情況，此時傳統(tǒng)的脈沖器或不合格的脈沖器由于油滿，內(nèi)部的油受熱膨脹時把膠囊脹大，而合格的脈沖器由于油未滿，內(nèi)部的油受熱膨脹時只是恰好地充滿脈沖器內(nèi)部和膠囊（殘留空氣易被外界高壓壓縮，因而可忽略其影響），因此膠囊膠囊處于不癟不脹的自然狀態(tài)，從而據(jù)此將合格的脈沖器挑選出來。

附圖說明

利用附圖對發(fā)明創(chuàng)造作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是脈沖器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是測試脈沖器油量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參考圖1，脈沖器4內(nèi)部的推桿41從脈沖器4的閥口處伸出，閥口和推桿41之間的間隙用膠囊42進行密封，推桿41底部連接有內(nèi)置于脈沖器4中的電磁驅(qū)動裝置，電磁驅(qū)動裝置根據(jù)接收到的控制信號驅(qū)動推桿作往復(fù)運動，脈沖器4內(nèi)注有油。

制造脈沖器4時，在給脈沖器4注油的過程中，對脈沖器4內(nèi)部的油定量，使得該油在常溫下未充滿脈沖器4內(nèi)部，在最高可達200℃的工作溫度下，油受熱膨脹，膨脹后的油才充滿脈沖器4內(nèi)部。控制好油量后，再給脈沖器4的注油口上蓋密封。這么做的好處是：使脈沖器4在工作時，受熱膨脹的油恰好地充滿脈沖器4內(nèi)部和膠囊42，使得膠囊42處于不癟不脹的自然狀態(tài)，這樣膠囊42就不易破裂，膠囊42壽命延長，從而延長脈沖器4的壽命。

對油定量的方式可以是把脈沖器4放至常溫下注滿油，然后把被注滿油的脈沖器4放至150℃下，即脈沖器4所處的環(huán)境從常溫轉(zhuǎn)換為高溫，使油膨脹后從注油口自然溢出，再給脈沖器4的注油口上蓋以使得脈沖器4密封，這種方式的好處是避免計算理論抽油量時所帶來的理論偏差，更加精確。

對油定量的方式也可以是把脈沖器4放至150℃下注滿油，再給脈沖器4的注油口上蓋以使得脈沖器4密封，這種方式的好處是省去了上述溫度轉(zhuǎn)換的過程也避免計算理論抽油量時所帶來的理論偏差，在確保精確度的同時簡化操作過程。

對油定量的方式還是多種多樣的，可以是把脈沖器4放至常溫下注油，根據(jù)油在150℃下的膨脹情況來計算理論抽油量，并從脈沖器4中抽取與理論抽油量等量的油，然后給脈沖器4的注油口上蓋以使得脈沖器4密封，這種方式的好處是同樣省去了上述溫度轉(zhuǎn)換的過程，常溫操作方便，且操作過程簡單，所需設(shè)備較少。

參考圖2，脈沖器4制造完成后，需對其進行質(zhì)量測試，測試時，把脈沖器4置于150℃和4mpa下，觀察脈沖器4上膠囊42的膨脹情況從而判斷脈沖器4內(nèi)部油量是否適中，進而判斷出所制造出的脈沖器4是否合格，據(jù)此提供一種用于測試脈沖器4油量的裝置，包括密封腔1和液壓器2，密封腔1內(nèi)部用于放置脈沖器4，液壓器2的輸液管連接至密封腔1，從而為密封腔1輸送油來加壓，密封腔1內(nèi)置有加熱器11來加熱密封腔1內(nèi)的液體，密封腔1上設(shè)有可視窗口12來供人觀察密封腔1內(nèi)部情況，使人可以透過可視窗口12來觀察脈沖器4上膠囊42的膨脹情況。這里需要說明的是，也可以不采用可視窗口12來人眼觀察，而是通過電子傳感器進行間接地測試膠囊42的形變情況，從而得知膠囊42的膨脹情況。本實施例中液壓器2是可以輸送油至密封腔1進行加壓，當(dāng)然也可以輸送其他液體，例如水，來對密封腔1進行加壓。

優(yōu)選地，將加熱器11是電加熱管，由于脈沖器4為長管狀，電加熱管可與脈沖器4并排設(shè)置，并用兩個電加熱管來環(huán)繞脈沖器4，從而較佳地加熱脈沖器4管壁外的液體，使得電加熱管的熱量更有效率地傳遞到脈沖器4內(nèi)部。更優(yōu)選地，將密封腔1也設(shè)為密封長管，在縮小測試裝置體積的同時使得測試裝置內(nèi)部需加熱的液體減少，使得電加熱管的加熱效率最大化。

優(yōu)選地，密封腔1內(nèi)壁設(shè)有由熱電偶構(gòu)成的采溫器13，來采集密封腔1內(nèi)液體的溫度，測試裝置設(shè)有溫控顯示器3，溫控顯示器3分別電連接采溫器13和加熱器11，采集的溫度被傳輸至溫控顯示器3并被溫控顯示器3顯示出來，以供人查看。同時，溫控顯示器3包括處理器和人機交互按鈕，處理器分別電連接人機交互按鈕和加熱器11，人可以通過操作按鈕，來控制加熱器11的加熱溫度，實現(xiàn)溫度可調(diào)。

測試時，用液壓器2和加熱器11來模擬脈沖器4的實際工作溫度和實際工作壓強，然后把脈沖器4置于實際工作溫度和實際工作壓強下，通過可視窗口12來觀察脈沖器4上膠囊42的膨脹情況，此時傳統(tǒng)的脈沖器4或不合格的脈沖器4由于油滿，內(nèi)部的油受熱膨脹時把膠囊42脹大，而合格的脈沖器4由于油未滿，內(nèi)部的油受熱膨脹時只是恰好地充滿脈沖器4內(nèi)部和膠囊42，因此膠囊42不會呈現(xiàn)脹大或萎縮的現(xiàn)象，從而據(jù)此將合格的脈沖器4挑選出來。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明創(chuàng)造作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明創(chuàng)造技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。