脉冲无线钻杆的工作原理？

利用涡流脉冲阀产生连续压力波的MWD系统。在钻杆内装有4只涡流脉冲阀,阀的端部装有两只电磁线圈,线圈的电磁铁心接在控制杆上,而另一端装有一个压力补偿膜片,使外部压力与线圈套内的静液压力处于平衡状态。由外部压力和线圈发热等引起的内部液体膨胀或收缩,也由该膜片予以补偿。当涡流阀的节流杆处于非工作位置(图4,A)时,液体流线以阀输入口的中心线为对称线流动,由于是径向流动,通过阀腔的压力通常比涡流阀入口处的压力低,液体在阀腔内受到的阻力最小,此时可认为阀处于开启状态。当井底传感器发出的信号使电磁线圈通电时,电磁铁心就带动控制杆及涡流阀的节流杆(图4,B),对涡流阀进行节流。由于节流破坏了阀腔内液流的自然对流,于是液流便产生切向速度分量。根据能量守恒定律,阀腔内形成涡流时,向心冲量要求切向速度随着旋转半径的减小而增大,这就使得阀腔流道内的低速液流(压力高)和阀中心的高速液体(压力低)之间产生了很大的压差。当涡流形成时,液体在阀内受到的阻力最大,便有一个压力脉冲波产生。随着新涡流的不断形成,便产生了一系列的脉冲波。这些脉冲波幅通过钻井液以声速传到地面。