连续波泥浆脉冲发生器传输速率快、精度高,其转子形状对于提高压力波信号质量具有重要意义。为获得理想正弦波形,需要设计合理的转子形状。建立了三角形转子流通面积计算模型,并依据转子设计准则,建立了三角形转子形状优化模型,就优化所得结构参数对最大压降、最小压降及相关系数的影响进行敏感性分析。分析结果表明,转子直边斜率k2对压力波信号影响最显著。为减小结构参数的敏感性,提出在脉冲发生器中设置与定转子并联的旁路结构,并对并联旁路结构进行优化及敏感性分析。分析结果表明,并联旁路结构可以明显减小转子设计参数对压力波信号的影响。

作为现代钻井系统的核心部件之一，连续脉冲发生器主要是利用过流面积的交错变化，使钻杆内流动的泥浆压力产生变化。其主要组成构件由定子和转子两部分组成，钻井液通过泥浆脉冲发生器时，会导致工具过流面积的交错变化，从而形成连续的压力脉冲。当钻井液通过泥浆脉冲发生器时，由于钻井液的流速较快，会产生明显的湍流现象。基于固液两流和冲蚀磨损理论，且钻井液主要是由水和细砂组成的多相流混合物，利用Fluent软件研究了泥浆脉冲发生器的冲蚀磨损率，分析了定转子间隙与工具倾斜角对泥浆脉冲发生器的冲蚀磨损规律。研究表明随着定转子之间结构间隙的增大，砂粒对工具的冲蚀磨损率会递减，最终趋于稳定;定子的倾斜角约为15°时，冲蚀磨损对工具的影响较小。