基于多物理场耦合的声波测井换能器数值模拟与设计-中文知识网

基于多物理场耦合的声波测井换能器数值模拟与设计

作者：

黄飞 1 2 王国平 1 2 陈文辉 1 2 杨帆 1 2 强毓明 3 万磊 4
作者单位：

1 中国石油集团测井有限公司测井技术研究院 2 中国石油天然气集团有限公司测井技术试验基地 3 中国石油集团测井有限公司制造公司 4 中国石油集团测井有限公司科技处
摘要：

声波测井换能器是声波测井装备的核心部件，是制约声波测井仪器发展的瓶颈。采用有限元方法对换能器进行数值模拟，通过建立“水域-透声窗-油腔-换能器-骨架”声波测井换能器整机有限元模型，完成不同材料、结构、尺寸条件下的换能器总成声学性能计算对比分析，优化换能器设计及详细结构参数，可得到性能更优的安装骨架结构、声辐射效果更优的透声窗材料与尺寸，解决以往模型计算误差问题，大幅提升数值模拟有效性。通过开展换能器声学性能实验室测试与勘探井现场试验，验证设计效果。研究结果表明，通过换能器整机有限元模型多物理场耦合数值模拟，系统研究和分析换能器的声学性能、材料和工艺，可减少原型测试的原型数量和测试次数，进行设计迭代优化，形成最终设计方案，为换能器研制提供理论依据和技术指导。
关键词：

声波测井换能器,多物理场耦合,数值模拟,有限元模型
刊名：

测井技术
刊期：

2022年第46卷第6期
栏目：

测井仪器
基金资助：

中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目“175℃/205℃高灵敏度声波测井换能器研制”(2020B-3713),中国石油集团测井有限公司科学研究与技术开发项目“测井新方法新探测器关键技术研究”(CNLC 2002-1A01)
分类号：

P631.84
DOI：

10.16489 / j.issn.1004– 1338.2022.06.010
页数：

6
页码：

701-706