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摘 要：脉冲器是LWD和MWD中的一个核心部件，在整个随钻测井中的作用举足轻重，正因为此，脉冲器的日常保养同样尤为重要。本文重在讲解脉冲器的内部工作原理以及在保养过程中常见的问题及解决办法，为脉冲器的日常保养提供一点理论上的帮助。
关键词：脉冲器 工作原理 常见问题
随着脉冲器的使用，脉冲器在日常保养方面也慢慢积累了一定的经验。脉冲器属于相对精密的设备，其保养过程需要按操作规程严格执行，一旦出错而返工，浪费的时间甚至超过正常的保养用时，工作效率大大降低。了解和掌握脉冲器的内部工作原理和一些常见问题的解决办法，有助于在最短的时间内找到问题的根源所在，做到一击中地，甚至事半功倍。
一、脉冲器的工作原理。
脉冲器外部转子带动内部的磁轴转动，使得发电机线圈切割磁盘磁力线而产生交流电，用来给探管供电。同时，探管返回一定的电压值，控制脉冲器控制阀的通断，使得脉冲器进行拉伸动作，达到改变泥浆压力的目的。
脉冲器之所以能够实现拉伸动作，主要的油路由控制阀、导油管、主阀、泵总成、活塞组成。
控制阀：当探管返回给脉冲器控制电压时，控制阀底部玄铁受到电磁力的作用而吸合，使得油路密封。如下图：
导油管：连接主阀和控制阀，密封油路。
主阀：内部油路含直通和旁通两路。直通的作用在于，在控制阀吸合的情况下，起到保压的作用。旁通的作用是在控制阀打开的同时能迅速打开，使得密封油路能快速泄压，脉冲器胶杯能快速收回。如下图：
泵总成：拥有六个RAM，RAM底部同时各有一个弹簧，在没有外力时，RAM靠弹簧弹力恢复到最高的稳定点。脉冲器工作时，磁轴带动斜度盘转动，使RAM不断的上下移动，RAM是单流阀，在移动的同时将油打入活塞下部区域，推動活塞运动。
活塞：含有滑动密封圈，主要作用是密封油路，带动支撑杆运动，达到脉冲器拉伸的目的。
1.脉冲器的基本结构如下图所示。
3.脉冲器的拉伸状态可分为三个阶段进行描述。
3.1 控制阀打开，脉冲器胶杯处于完全收回状态。
控制阀打开，密封油路油压平衡被破坏，由于主阀内部密封滑块上方油路压力在一瞬间远大于下方油压，在压力差的作用下，主阀内部弹簧和滑块向下移动，主阀旁路被打开，密封油路的油压快速释放，使得活塞下方油压快速降低，脉冲器胶杯迅速收回。
3.2 控制阀吸合，脉冲器胶杯处于半拉伸状态。
控制阀吸合，油路密封形成，由于主阀内部密封滑块上方油压和下方油压相等，在内部弹簧的作用下，密封滑块自动回复到弹簧最高点的稳定位置，使得主阀旁路关闭。与此同时，泵总成的持续工作，使得活塞下方油压不断提升，推动活塞向上运动，达到半拉伸状态。
3.3 控制阀吸合，脉冲器胶杯处于完全拉伸状态。
控制阀吸合，油路密封形成，由于主阀内部限流滑块上方油压和下方油压相等，在内部弹簧的作用下，限流滑块自动回复到弹簧最高点的稳定位置，使得主阀旁路关闭。与此同时，泵总成的持续工作，使得活塞下方油压不断提升，推动活塞向上运动，当活塞运动到顶端外壳旁通口位置时，密封油路将会自动释放掉一定油压，形成一个小循环，此时，脉冲器的拉伸长度达到最大。
二、脉冲器常见问题分析
从原理上来说，脉冲器的常见问题一般都出现在实现拉伸功能的密封油路上。
1. 脉冲器常见的问题
1.1 保压不好的问题
涉及到保压，首先想到的就是油路的密封被破坏。在脉冲器的实际工作中，活塞的运动频率是很高的，活塞与顶端外壳的内壁不断的摩擦，容易导致活塞上滑动密封圈上出现一道道细缝，影响脉冲器的保压。实际工作中，活塞上滑动密封圈的损坏导致脉冲器保压不好，出现的频率比较高，需更换滑动密封圈。
1.2 拉伸长度不够
这个问题和保压不好有一定的相似之处，一种可能是活塞上的滑动密封圈损坏，导致脉冲器在没有达到最高拉伸长度时已经有油压泄露，提前实现油路的小循环，致使拉伸长度不够，需更换滑动密封圈。另一种可能就是泵总成里面的泵O圈和泵珠子由于长时间使用未更换而磨损甚至损坏，导致泵总成的泵油性能降低，在没有达到最大拉伸长度时，泵总成内部出现油路小循环，使得脉冲器拉伸长度不够，需更换12颗泵珠子和6个泵O圈，分别是泵底座上的6个泵O圈和6个泵珠子，以及安装在6个RAM里的泵珠子。
1.3 拉伸长度不稳定，时长时短
脉冲器测试时，拉伸长度可长可短，说明密封油路在功能的实现上是正常的，只是出现了不稳定的现象。而脉冲器的拉伸动作，受到控制阀最直接的控制，控制阀的吸合与打开，决定了脉冲器拉伸与否。所以造成拉伸长度不稳定的原因，极大可能是控制阀出现了松动，导致拉伸过程中控制阀因震动而出现闭合不稳定，导致时长时短。
1.4 脉冲器配件的损坏
脉冲器去了功能上的问题之外，绝大部分需要注意的就是配件的认真检查和更换。以下为配件在实际中出现的一些问题，需要在脉冲器的日常保养中加以注意。
1.4.1 MK6中间体耐磨出的磨损
1.5.2 MK8中间体耐磨出的磨损
1.5.3 两英寸外壳的腐蚀问题
1.4.4 支撑杆的腐蚀问题
1.4.5 泵外壳出现裂纹，比较隐蔽，保养时检查需认真仔细
1.4.6 磁盘出现坑洞，这种情况比较少见，主要是由于安装时磁盘间隙过小所致2.1.4.7 磁轴出现偏磨现象，在组装时需检查仔细，防止继续使用而导致脉冲器组件损坏
1.4.8 顶端外壳内部出现严重的磨损划痕
1.4.9 顶端外壳出现锈蚀坑洞，若安装使用，存在作业风险，保养检查需认真仔细
三、结论
本文对于脉冲器工作原理以及常见问题的总结，有助于对脉冲器工作原理的理解和掌握，提升解决实际问题的能力，从而提高脉冲器日常保养的时效性。
关键词：脉冲器 工作原理 常见问题
随着脉冲器的使用，脉冲器在日常保养方面也慢慢积累了一定的经验。脉冲器属于相对精密的设备，其保养过程需要按操作规程严格执行，一旦出错而返工，浪费的时间甚至超过正常的保养用时，工作效率大大降低。了解和掌握脉冲器的内部工作原理和一些常见问题的解决办法，有助于在最短的时间内找到问题的根源所在，做到一击中地，甚至事半功倍。
一、脉冲器的工作原理。
脉冲器外部转子带动内部的磁轴转动，使得发电机线圈切割磁盘磁力线而产生交流电，用来给探管供电。同时，探管返回一定的电压值，控制脉冲器控制阀的通断，使得脉冲器进行拉伸动作，达到改变泥浆压力的目的。
脉冲器之所以能够实现拉伸动作，主要的油路由控制阀、导油管、主阀、泵总成、活塞组成。
控制阀：当探管返回给脉冲器控制电压时，控制阀底部玄铁受到电磁力的作用而吸合，使得油路密封。如下图：
导油管：连接主阀和控制阀，密封油路。
主阀：内部油路含直通和旁通两路。直通的作用在于，在控制阀吸合的情况下，起到保压的作用。旁通的作用是在控制阀打开的同时能迅速打开，使得密封油路能快速泄压，脉冲器胶杯能快速收回。如下图：
泵总成：拥有六个RAM，RAM底部同时各有一个弹簧，在没有外力时，RAM靠弹簧弹力恢复到最高的稳定点。脉冲器工作时，磁轴带动斜度盘转动，使RAM不断的上下移动，RAM是单流阀，在移动的同时将油打入活塞下部区域，推動活塞运动。
活塞：含有滑动密封圈，主要作用是密封油路，带动支撑杆运动，达到脉冲器拉伸的目的。
1.脉冲器的基本结构如下图所示。
3.脉冲器的拉伸状态可分为三个阶段进行描述。
3.1 控制阀打开，脉冲器胶杯处于完全收回状态。
控制阀打开，密封油路油压平衡被破坏，由于主阀内部密封滑块上方油路压力在一瞬间远大于下方油压，在压力差的作用下，主阀内部弹簧和滑块向下移动，主阀旁路被打开，密封油路的油压快速释放，使得活塞下方油压快速降低，脉冲器胶杯迅速收回。
3.2 控制阀吸合，脉冲器胶杯处于半拉伸状态。
控制阀吸合，油路密封形成，由于主阀内部密封滑块上方油压和下方油压相等，在内部弹簧的作用下，密封滑块自动回复到弹簧最高点的稳定位置，使得主阀旁路关闭。与此同时，泵总成的持续工作，使得活塞下方油压不断提升，推动活塞向上运动，达到半拉伸状态。
3.3 控制阀吸合，脉冲器胶杯处于完全拉伸状态。
控制阀吸合，油路密封形成，由于主阀内部限流滑块上方油压和下方油压相等，在内部弹簧的作用下，限流滑块自动回复到弹簧最高点的稳定位置，使得主阀旁路关闭。与此同时，泵总成的持续工作，使得活塞下方油压不断提升，推动活塞向上运动，当活塞运动到顶端外壳旁通口位置时，密封油路将会自动释放掉一定油压，形成一个小循环，此时，脉冲器的拉伸长度达到最大。
二、脉冲器常见问题分析
从原理上来说，脉冲器的常见问题一般都出现在实现拉伸功能的密封油路上。
1. 脉冲器常见的问题
1.1 保压不好的问题
涉及到保压，首先想到的就是油路的密封被破坏。在脉冲器的实际工作中，活塞的运动频率是很高的，活塞与顶端外壳的内壁不断的摩擦，容易导致活塞上滑动密封圈上出现一道道细缝，影响脉冲器的保压。实际工作中，活塞上滑动密封圈的损坏导致脉冲器保压不好，出现的频率比较高，需更换滑动密封圈。
1.2 拉伸长度不够
这个问题和保压不好有一定的相似之处，一种可能是活塞上的滑动密封圈损坏，导致脉冲器在没有达到最高拉伸长度时已经有油压泄露，提前实现油路的小循环，致使拉伸长度不够，需更换滑动密封圈。另一种可能就是泵总成里面的泵O圈和泵珠子由于长时间使用未更换而磨损甚至损坏，导致泵总成的泵油性能降低，在没有达到最大拉伸长度时，泵总成内部出现油路小循环，使得脉冲器拉伸长度不够，需更换12颗泵珠子和6个泵O圈，分别是泵底座上的6个泵O圈和6个泵珠子，以及安装在6个RAM里的泵珠子。
1.3 拉伸长度不稳定，时长时短
脉冲器测试时，拉伸长度可长可短，说明密封油路在功能的实现上是正常的，只是出现了不稳定的现象。而脉冲器的拉伸动作，受到控制阀最直接的控制，控制阀的吸合与打开，决定了脉冲器拉伸与否。所以造成拉伸长度不稳定的原因，极大可能是控制阀出现了松动，导致拉伸过程中控制阀因震动而出现闭合不稳定，导致时长时短。
1.4 脉冲器配件的损坏
脉冲器去了功能上的问题之外，绝大部分需要注意的就是配件的认真检查和更换。以下为配件在实际中出现的一些问题，需要在脉冲器的日常保养中加以注意。
1.4.1 MK6中间体耐磨出的磨损
1.5.2 MK8中间体耐磨出的磨损
1.5.3 两英寸外壳的腐蚀问题
1.4.4 支撑杆的腐蚀问题
1.4.5 泵外壳出现裂纹，比较隐蔽，保养时检查需认真仔细
1.4.6 磁盘出现坑洞，这种情况比较少见，主要是由于安装时磁盘间隙过小所致2.1.4.7 磁轴出现偏磨现象，在组装时需检查仔细，防止继续使用而导致脉冲器组件损坏
1.4.8 顶端外壳内部出现严重的磨损划痕
1.4.9 顶端外壳出现锈蚀坑洞，若安装使用，存在作业风险，保养检查需认真仔细
三、结论
本文对于脉冲器工作原理以及常见问题的总结，有助于对脉冲器工作原理的理解和掌握，提升解决实际问题的能力，从而提高脉冲器日常保养的时效性。