题名 叠片型多极子阵列声波测井仪接收换能器灵敏度分析
被引量：10
1
作者
李世平 唐炼 丛健生
机构
中国石油大学 中国科学院声学研究所
出处
《测井技术》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期620-623,共4页
基金
中国科学院知识创新工程重要方向项目"随钻声波测井关键技术及实验样机研发"资助
文摘
基于有限元方法数值分析多极子阵列声波测井仪常用叠片型接收换能器的工作模态和接收特性,研究各种结构参数调整对换能器接收灵敏度的影响。增加换能器压电片厚度可以提高换能器的接收灵敏度;增加换能器长度和宽度只对单极接收部分的接收灵敏度有所提升而对偶极接收部分几乎没有影响。接收灵敏度对压电片厚度的改变最敏感,对换能器长度的改变次之,对换能器宽度的改变最不敏感。压电片厚度、换能器长度和宽度的增加都会导致谐振峰前移,使得接收响应更不平坦。在接收面积相同的情况下,矩形换能器灵敏度整体接收灵敏度要优于圆形结构。
关键词
多极子阵列声波测井 接收换能器 灵敏度 有限元
Keywords
multi-pole acoustic array logging, receiving transducer, sensitivity, finite element method
分类号
P631.53
[天文地球—地质矿产勘探]
题名 阵列声波接收换能器的隔声及防震设计
被引量：2
2
作者
鲍忠利 陶爱华 罗瑜林 于会媛 仇傲
机构
中海油田服务股份有限公司机电工程研究所
出处
《科学技术与工程》
2009年第12期3240-3243,共4页
文摘
随着多极子阵列声波测井仪在各油田的广泛应用,阵列声波测井仪器在设计时不但要考虑机械结构的稳定性,更要考虑声波的隔声效果,避免声波沿着机体及个连接部分传播。用一维声波传播模型给出了一种隔声设计方法,对接收换能器阵列整体隔声以及各个换能器之间的隔声特征进行了分析,给出了隔声效果比较好的设计。
关键词
声波测井仪 阵列声波 接收换能器 隔声设计 防震
Keywords
acoustic logging tool array acoustic receiving transducer shockproof sound insulation design
分类号
TE927.6
[石油与天然气工程—石油机械设备]
题名 随钻声波测井仪条带型接收换能器的有限元分析
3
作者
孙志峰 仇傲 罗瑜林 罗博 李杰 刘西恩
机构
中海油田服务股份有限公司
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2022年第3期413-417,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(U21B2064) 中国海洋石油集团有限公司科研项目(YJB22YF002)。
文摘
条带型接收换能器是随钻声波测井仪的关键器件,其声学性能直接影响测量信号的质量。利用有限元法对条带型接收换能器进行设计分析。结果表明,接收换能器中的压电片采用并联接线方式接收灵敏度较高,在钻铤波隔声阻带内接收灵敏度起伏小于20 dB。在此基础上分析了压电片个数及几何尺寸对换能器接收灵敏度的影响。条带型接收换能器的压电片个数越多,压电片厚度越大,钻铤波隔声阻带范围内接收灵敏度越高,有利于提高地层波信号测量;压电片高度越大,压电片宽度越小,钻铤波通带范围内灵敏度越低,有利于降低钻铤波信号能量。数值模拟结果对随钻声波测井仪条带型接收换能器的设计及制作有良好的指导作用。
关键词
条带型接收换能器 压电片 接收 灵敏度有限元法 随钻声波
Keywords
strip-type receiving transducer crystal receiving sensitivity finite element method acoustic logging-while-drilling(LWD)
分类号
P631.53
[天文地球—地质矿产勘探]
TN384
[电子电信—物理电子学]
TN64
[电子电信—电路与系统]
题名 随钻多极子声波测井仪接收换能器的数值模拟
被引量：8
4
作者
孙志峰 唐晓明 苏远大 刘西恩 仇傲 张勇
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院 中海油田服务股份有限公司
出处
《测井技术》
CAS
2019年第2期118-121,128,共5页
基金
“十三五”国家科技重大专项“高精度油气测井技术与装备研发及应用”(2017ZX05019002-006)
文摘
接收换能器是随钻多极声波测井仪的关键器件,其性能直接影响测量信号的质量。利用有限元法分析了边界条件、金属基片厚度以及封装方式对随钻多极子声波测井仪叠片型接收换能器振动模态和接收灵敏度的影响。模拟结果表明,两端钳定边界条件下换能器一阶伸缩振动模态的谐振频率最高,声波测井工作频率范围内接收灵敏度曲线最平缓、起伏最小,接收灵敏度较高,是随钻多极子声波测井仪最适合的一种机械安装方式。中间金属基片厚度对接收换能器灵敏度有一定影响,接收灵敏度随着金属基片厚度的增加而略有升高,且频率为3 kHz附近的灵敏度跳跃点往高频移动、起伏变大。采用充满硅油的长方体壳体对接收换能器封装,接收灵敏度比无壳体有较大差异,灵敏度曲线在多个频率点存在跳变,工作频段内起伏变大。数值模拟结果对随钻多极子声波测井仪接收换能器设计、制作及正确安装起到良好的指导作用。
关键词
声波测井仪 接收换能器 边界条件 基片厚度 封装方式 接收 灵敏度有限元
Keywords
acoustic logging tool transducer boundary condition substrate thickness sealing method sensitivity finite element method
分类号
P631.83
[天文地球—地质矿产勘探]
题名 随钻声波测井接收换能器有限元研究
被引量：3
5
作者
李振 郎晓正 刘玉凯
机构
中国石油大学(华东)
出处
《声学技术》
CSCD
2013年第S1期279-280,共2页
文摘
0引言随钻声波测井技术近年来得到了很大的发展,而接收换能器是随钻声波测井仪器的核心器件之一,其性能的优劣直接影响到随钻声波测井的数据质量。其性能主要体现在两个方面,一是灵敏度在频率上的平稳性,二是灵敏度的大小。如果接收换能器灵敏度不平稳,起伏过大会导致信号失真,并给匹配电路的设计和信号处理过程造成困难[1]。
关键词
接收换能器 声波测井 匹配电路 数据质量 信号失真 弯曲振动 receiver 工作频段 叠片 极化方向
分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
题名 声测井压电接收换能器研究进展
被引量：3
6
作者
杜霄 周静 杨雨舟 高静
机构
西安石油大学电子工程学院
出处
《石油化工应用》
CAS
2021年第8期1-4,47,共5页
基金
国家自然科学基金项目,项目编号:51874238。
文摘
接收换能器是声波测井仪器的核心部件之一,其性能的好坏直接影响着声波测井数据的准确性,从而影响测井的可靠性。性能较好的接收换能器需要具备较高的灵敏度和较宽的频带。因此,本文综述了声测井压电接收换能器的研究背景、典型结构、优缺点、发展现状等,为进一步优化接收换能器的性能,实现接收换能器在测井领域的广泛应用提供了良好的科学依据。
关键词
声波测井 接收换能器 灵敏度 带宽
Keywords
sonic logging receiving transducer sensitivity bandwidth
分类号
TE151
[石油与天然气工程—油气勘探]
题名 偶极子声波接收换能器
被引量：5
7
作者
李玉霞 贾长雨 秦玉坤 夏光荣
机构
中国石油集团测井有限公司华北事业部 四川石油管理局测井公司
出处
《石油仪器》
2005年第6期20-21,90,共2页
文摘
文章讨论了偶极子声波的测量原理以及偶极子声波接收换能器工作原理和性能参数,并从理论和实际两方面进行了探讨,最终研制出适应测井条件(高温:175℃,高压:140 MPa)要求的偶极子声波接收换能器。
关键词
声波测井 偶极子声波换能器 接收换能器
Keywords
acoustic logging,dipole acoustic transducer,receiving transducer
分类号
P631.811
[天文地球—地质矿产勘探]
题名 基于有限单元法的随钻声波测井发射、接收换能器研究
被引量：4
8
作者
李剑 关而沫 李亚敏
机构
中国石油集团测井有限公司(西安) 大庆钻井工程技术研究院
出处
《国外测井技术》
2014年第1期23-25,3,共3页
文摘
换能器是随钻声波测井仪器的关键部件之一,其性能的优劣直接影响到所接收地层回波的质量和可靠性。基于有限单元法使用大型有限元软件ANSYS对瓦片状随钻发射换能器的水平指向性以及圆片状三叠片接收换能器的灵敏度进行了研究。结果表明,四瓣瓦片状换能器组装成的随钻发射换能器单极15k激励时水平指向性近似为一圆形,四极4k激励时近似为一四叶花瓣,在指向性标准方面均满足实际要求;圆片状三叠片接收换能器灵敏度在串联时随着压电晶片厚度的增加而增大,但灵敏度起伏也增大;并联连接时接收不平稳,不宜作为接收换能器使用。
关键词
随钻声波测井 发射换能器 接收换能器 有限单元法
Keywords
LWD acoustic logging transmitting transducer receiving transducer finite elements method
分类号
TE249
[石油与天然气工程—油气井工程]
题名 接收换能器非线性理论研究
9
作者
周一丰
机构
中国科学院东海研究站
出处
《声学技术》
CSCD
1989年第2期28-31,共4页
关键词
换能器 非线性 接收换能器
分类号
TB552
[理学—声学]
题名 某型拖曳接收换能器的改进研究
10
作者
朱明骏
机构
海军驻昆明地区军事代表办事处
出处
《兵工自动化》
2015年第9期51-53,共3页
文摘
为提高拖曳接收换能器的灵敏度,对该换能器的性能进行改进研究。对拖曳接收换能器的电声性能进行有限元仿真,将原拖曳接收换能器内有机玻璃盖板替换为铜质盖板及在压电陶瓷圆管内增加软木橡胶背衬,并对改进前后的性能进行对比分析。结果表明,改进后的拖曳接收换能器的灵敏度起伏在4 d B以内,且指向性特性没有明显变化。通过改进设计后,能大幅减小换能器的灵敏度起伏,可简化后级处理电路,同时提高系统的动态范围。
关键词
拖曳阵 有限元 接收换能器 灵敏度
Keywords
towed array finite element receiving hydrophone sensitivity
分类号
TP206
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 两层压电换能器之间的电能传输
被引量：7
11
作者
胡元太 陈传尧 杨新华 杜全根 崔之健
机构
华中科技大学力学系 西安石油大学资源与石油工程学院
出处
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期304-312,共9页
基金
国家自然科学基金 ( 10 172 0 36 )资助 .
文摘
采用双层压电板近似模拟两个压电换能器 ,一层模拟发射声波的驱动换能器 ,另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器 .通过对压电板的分析 ,求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系 ,得到了输出电压、输出功率和传输效率与系统参数之间的明确关系式 .最后 ,通过计算实例 。
关键词
压电换能器 电能传输 驱动换能器 接收换能器 声波 压电板 系统参数 再充电问题 电池
Keywords
piezoelectricity, transducer, energy transmission efficien cy
分类号
O482.41
[理学—固体物理]
题名 非消声水池中低频换能器测量的空间域处理方法
被引量：5
12
作者
吴本玉 莫喜平 崔政
机构
中国科学院声学研究所 中国科学院研究生院
出处
《声学学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第4期434-440,共7页
文摘
提出了一种在非消声水池中低频换能器测量的空间域处理方法。该方法是在发射和接收换能器保持相对位置不变的情况下,通过多次无规则变换其在有限水域中的位置,让同频反射声的干扰贡献随机和无规则化,最终将上述所有位置接收的信号同步叠加而将同频反射声干扰消除,从而提取出了所需的直达波波形信号,克服了传统的脉冲测量技术受同频反射声干扰无法提取直达信号的问题。在5 m×7 m×6 m非消声水池,测量换能器样品,测量频率范围是400～2500 Hz,测量得到的结果与湖上测试结果相比,两者基本一致。该方法的实现,大大的提高了非消声水池的低频换能器测试能力,有效测量频率下限比一般脉冲测试方法降低一个数量级。
关键词
接收换能器 测量技术 消声水池 域处理 低频 空间 相对位置 干扰消除
Keywords
Processing Reflection Reverberation
分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
题名 随钻多极子声波测井仪接收声系的优化设计与试验
被引量：3
13
作者
孙志峰 仇傲 金亚 李杰 罗博 彭凯旋
机构
中海油田服务股份有限公司
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期114-120,共7页
基金
国家自然科学基金项目“随钻声波远探测成像测井理论与实验方法”(编号:U21B2064) 中国海洋石油集团有限公司科研项目“旋转导向谱系化技术与产业化研究”(编号:YJB22YF002)联合资助。
文摘
随钻多极子声波测井仪的接收声系直接影响采集信号的质量和测井仪机械结构的稳定性。为此,采用有限元法与试验测量相结合的方法,优化设计了随钻多极子声波测井仪器的接收声系。接收声系模拟分析结果表明,接收声系的性能主要受压电陶瓷片厚度、面积、封装外壳厚度及表面平整度的影响:压电陶瓷片厚度越大,接收灵敏度越高,频率在15 kHz以下时压电陶瓷片表面积对接收灵敏度影响不大;接收声系封装外壳的厚度越小,表面平整度越好,接收灵敏度的变化幅度越小。在此基础上,采用3D打印技术加工了厚度分别为0.5和2.0 mm的长条方管铝制金属外壳,并对制作的接收声系进行了灵敏度试验,试验结果与理论计算结果基本吻合,采用薄壁接收声系外壳更有利于接收测量信号。随钻多极子接收声系的优化设计为国产随钻声波测井仪的研制提供了新思路。
关键词
接收换能器 接收 声系灵敏度 随钻声波测井 优化设计 实验室试验
Keywords
receiving transducer receiver sonde sensitivity acoustic LWD optimal design laboratory test
分类号
TE271
[石油与天然气工程—油气井工程]
P631.814
[天文地球—地质矿产勘探]
题名 声波检测的发射与接收
被引量：8
14
作者
吴庆曾
机构
地矿部桩基无损检测协会 地矿部技术方法研究所
出处
《中国地质灾害与防治学报》
CSCD
1998年第S1期357-366,377,共11页
文摘
论述了声波检测原理，总结了我国３０年开发的各种检测方法，从中阐述发射器与接收换能器的重要作用及今后有待改进的问题。列举了地质灾害防治中应用实例。
关键词
声波检测 发射器 接收换能器
Keywords
acoustical detection tranasmitter receiver
分类号
TB52
[理学—声学]
题名 压电换能器对兰姆波影响的仿真
15
作者
张旭 安志武 王小民 廉国选
机构
中国科学院声学研究所
出处
《声学技术》
CSCD
2013年第S1期131-132,共2页
基金
基于一种新型超声检测信号产生方法的缺陷定量检测研究(11074272)
文摘
0引言兰姆波由于传输距离远、检测范围广,一直是国内外无损检测领域研究的热点。频散现象和模态混叠使兰姆波的传播特性十分复杂。解决办法之一就是通过换能器激发单一的模式[1]。考虑高效和低成本,采用压电换能器激励和接收兰姆波是无损检测的常用方法[2]。传统的兰姆波仿真通常不考虑传感器对兰姆波的影响。本文通过有限元软件COMSOL时域分析兰姆波在铝板中的传播状况,为无损检测提供参考。
关键词
兰姆波 压电换能器 无损检测 传播状况 接收换能器 频散现象 时域分析 混叠 铝板 极化现象
分类号
TB552
[理学—声学]
题名 随钻声波测井多极子发射换能器指向性分析
被引量：4
16
作者
刘玉凯 李振 苏远大
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
出处
《声学技术》
CSCD
2013年第S1期281-282,共2页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助(13CX06020A)~~
文摘
0引言随钻声波测井近来发展很快,已成为深海钻探的必备技术之一[1]。发射换能器是随钻声波测井仪器的核心部件之一,也是制约随钻声波测井仪器研发的重要瓶颈之一。发射换能器的性能对于获得高信噪比的地层信号具有重要作用,直接决定着能否准确获得地层信息。
关键词
声波测井 发射换能器 换能器 指向性必备技术 地层信息 深海钻探 接收换能器 信噪比 钻铤 物理模型
分类号
TB565.1
[交通运输工程—水声工程]
题名 热量表超声换能器建模及分析(下)
17
作者
刘庆 母智华 柏洪
机构
重庆市伟岸测器制造股份有限公司
出处
《中国仪器仪表》
2011年第10期68-70,共3页
文摘
4超声换能器模型仿真计算
由上述分析可知，只要激励波形给定，就可以求得发射声波波形和接收换能器产生的瞬态电压波形。由于要采用傅利叶变换和傅利叶逆变换，解析方法过于复杂。将时域的激励信号采用傅利叶变换得到频域函数，其离散序列值可计算出发射声波压强的频域离散序列值，再用IFFT（快速傅利叶逆变换）可得到发射声波压强的时域离散序列值。对于热量表，由于发射和接收距离很近，假设声波能量全部到达接收换能器，则声波压强的频域离散序列值直接用于计算接收电压的频域离散序列值，
关键词
超声换能器 热量表 接收换能器 离散序列 傅利叶变换 声波波形 建模 仿真计算
分类号
TB552
[理学—声学]
题名 判断声纳接收基阵工作状态的新方法
18
作者
刘磊 刘旺锁 魏玉华
机构
海军驻北京地区武备配套军事代表室 海军工程大学
出处
《舰船电子工程》
2008年第5期170-171,177,共3页
文摘
声纳的接收基阵通常由多个换能器单元按一定的排列组成,当换能器损坏数量、程度达到一定量时,对声纳的接收指向性会产生较大影响,需要更换换能器单元。通过确立换能器绝缘电阻、工作频率及其在波束形成中加权系数三者间的数学关系,把换能器状态参数与阵指向性关联起来;明确了判定波束指向性是否还满足要求的技术指标,提出了基于测量波束和标准波束的技术指标比较来判断阵指向性是否满足要求的方法。
关键词
声纳 接收 阵换能器 指向性
Keywords
sonar receiving transducer indication
分类号
TB567
[交通运输工程—水声工程]
题名 管道结构中的类兰姆波层析成像
被引量：4
19
作者
张海燕 于建波 陈先华
机构
上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网省部共建重点实验室
出处
《声学学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第1期81-90,共10页
基金
国家自然科学基金(11074164.10874110) 上海市教委创新基金(11YZ17)资助项目
文摘
理论和实验上研究了层析成像在管道结构导波检测中的适用性。在管的两个圆周带上分别布置发射和接收换能器,形成多点发射-多点接收的几何结构。将管中绕管道沿最短路径的螺旋方向到达接收换能器的模式作为感兴趣的模式,它们看起来像在弯曲的板中传播,称之为类兰姆波模式。给出了类兰姆波各射线路径走时的理论计算方法,并采用联合迭代重建技术(SIRT)对走时数据进行慢度图像重建。数值模拟和实验研究了管中横穿孔缺陷层析成像的输出并对健康管和缺陷管中类兰姆波的走时数据进行比较,发现穿过缺陷区域的类兰姆波因为绕过缺陷传播而呈现出更长的走时。文中也给出了两缺陷管道类兰姆波层析成像的数值模拟和实验结果,相比单缺陷的情况,射线较少穿过区域缺陷的重建图像质量下降。研究结果为采用类兰姆波模式进行管道缺陷无损评价提供了理论依据。
关键词
层析成像 管道结构 兰姆波 接收换能器 理论计算方法 射线路径 数值模拟 缺陷区
Keywords
Guided electromagnetic wave propagation Image quality Tomography
分类号
TG115.285
[金属学及工艺—物理冶金]
题名 国产随钻单极声波测井仪的设计及应用
20
作者
李杰 刘西恩 罗博 孙志峰 仇傲 罗瑜林
机构
中海油田服务股份有限公司
出处
《石油管材与仪器》
2022年第6期38-43,共6页
基金
国家科技重大专项(编号:2017ZX05019002-006)。
文摘
研制了一种随钻单极声波测井仪器,介绍了仪器的结构特点和技术指标,并详细阐述了仪器的3个关键部件的设计过程,涉及发射与接收换能器的结构设计与封装方式设计,隔声体的固有阻带和刻槽后的阻带设计。实验室水槽测试验证了仪器的可靠性。使用该仪器在新疆某井硬地层与软底层进行了实钻测量,结果显示,仪器在硬地层可测量到纵波、横波及斯通利波信号,波形信噪比良好,时差具有很好的相关性;在软地层可测量纵波及斯通利波信号,不能测量地层横波信号;随钻测量纵波时差结果与电缆声波测量结果有很好的一致性。
关键词
发射换能器 隔声体 接收换能器 单极子 随钻声波测井
Keywords
acoustic transducer isolator receiver sonde monopole acoustic LWD
分类号
TE927
[石油与天然气工程—石油机械设备]
