横波远探测测井换能器研究-应用声学.PDF

第 34 卷 第3 期 Vol. 34, No.3 2015 年 5 月 Journal of Applied Acoustics May, 2015 ⋄ 2014 年度全国检测声学会议优秀论文专栏⋄ 横波远探测测井换能器研究 戴郁郁 于其蛟 王秀明 辛鹏来 贺洪斌 汪正波 (1 中国科学院声学研究所 北京 100190) (2 中石化胜利测井公司 东营 257096) 摘要 为提高偶极子横波远探测反射波的信噪比和增加其探测距离，根据偶极子井孔模式波的激发特性及反 射波传播特征分析，研制了基于三叠片的低频大功率偶极子的横波远探测换能器，以降低模式波的相对能量 和增加反射波的相对能量。为了得到满足要求的低频大功率偶极换能器，采用有限元方法对现有三叠片进行 了优化改进，得到一种符合设计要求的换能器结构，最后制作了样机并对其进行了测试。样机测试结果跟仿真 吻合得很好，低频性能得到了极大改善：换能器在谐振频率1.2 kHz 附近具有极好的偶极子指向性，谐振频率 处的响应比X-MAC 同频率段大19 dB。该换能器的研发成功将为偶极子远探测测井仪器性能及成像质量的 提高奠定了坚实的基础。 关键词 横波远探测，声反射成像，偶极子，换能器 中图分类号: P631.5+3 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2015)03-195-06 DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2015.03.002 Investigation of acoustic reflection imaging logging transducer DAI Yuyu YU Qijiao WANG Xiuming XIN Penglai HE Hongbin WANG Zhengbo ( Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing , China) ( Well Logging Company, Shengli Petroleum Administration, SINOPEC, Dongying , China) Abstract In order to increase signal-to-noise ratio and improve detection range of shear wave reflection imag- ing, a low-frequency high-power dipole transducer based on trilaminar bender bars is developed according to the analysis of excitation characteristics of dipole borehole mode and propagation characteristics of reflection wave to reduce relative energy of mode waves and increase the relative energy of reflection waves. To meet the demands of low-frequency, high-power, and dipole radiation, a finite element method is adopted to optimize the tr