单极子声波测井探测器数值模拟优化设计*

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;2mm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。