单极子声波测井探测器数值模拟优化设计

作     者：赵子萌 陈文辉 黄飞 侯春会 张永超 ZHAO Zimeng;CHEN Wenhui;HUANG Fei;HOU Chunhui;ZHANG Yongchao

作者机构：中国石油集团测井有限公司测井技术研究院西安710077 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      面：97-104页

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项 

主　　题：声波测井探测器 数值模拟 单极子 透声材料 

摘      要：单极子探测器是声波测井仪器常用的探测器,其性能直接影响声波测井的数据质量。通过数值模拟建立“水域-透声窗-压电陶瓷圆管-油腔-骨架模型,计算了探测器在多物理场耦合作用下的振动和辐射特性,重点研究了不同结构参数调整对探测器声学性能的影响,得到性能更优的单极子探测器尺寸参数和更合适的透声窗材料。结果表明,单极子探测器的声学性能受压电陶瓷圆管厚度和内径变化影响较大,对压电陶瓷圆管高度变化不敏感;在一定范围内增大内侧油腔体积能够提升探测器灵敏度;2 mm厚度的玻璃钢具有良好的透声效果,同时兼具一定的力学性能,是作为探测器透声窗的合适选择。研究对单极子声波测井探测器的优化具有指导意义。