不连续边界因素对周期管结构声传输特性的影响

为实现油气井测试的井下声遥测,提出纵波作为信息传输载体,应用有限单元法求解波动方程,研究钻杆等周期管结构信道的行波传输规律。由时域瞬态响应特性,探讨了通阻带交替、通带非平滑伴有谐振尖峰的梳状滤波器结构及产生机理。分析了端面、管箍截面积、杆长等边界对通阻带分布的影响,以及声换能器在钻杆信道的位置设计和泥浆介质的阻尼影响。力锤脉冲激励的实验结果表明:周期管结构信道存在多重回波、振铃衰落、通阻带交替和偏移等复杂特性,但利用扫频确定最佳载波频率或宽带通讯能够改善传输性能。