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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
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