基于多物理场耦合的声波测井换能器数值模拟与设计

学术精汇

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

刊期：

2022，6（46）

所属栏目：

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：

页码：

701-706

来源期刊

测井技术