刘永旺，管志川，隆志强，赵国山，杜彬彬

（1.中国石油大学石油工程学院，山东青岛 266580;2.中国石化集团国际石油勘探开发有限公司，北京 100029; 3.中国石化集团胜利石油管理局钻井工程技术公司，山东东营 257064）

钻柱中声传播的影响因素

刘永旺1，管志川1，隆志强2，赵国山3，杜彬彬1

（1.中国石油大学石油工程学院，山东青岛 266580;2.中国石化集团国际石油勘探开发有限公司，北京 100029; 3.中国石化集团胜利石油管理局钻井工程技术公司，山东东营 257064）

采用有限差分方法研究钻井液黏滞阻尼、地层阻尼系数及弹性系数、钻杆数量及钻铤的存在对钻柱中通带声波传播特性的影响，分析声波时域及频域分布。结果表明:钻井液黏滞阻尼影响声波在钻柱中传输的时域分布，但对声信号幅值及频域分布影响较小;地层阻尼系数影响大振幅声信号幅值及小振幅声信号分布，地层阻尼系数越大，大振幅声信号振幅略有减小，地层阻尼系数越小，小振幅声信号振动增多，振动杂乱;地层弹性系数影响声信号振动幅值，地层弹性系数越大，声信号幅值越大;钻杆数量影响声波的时域分布，钻杆数量越多，接收到的声信号幅值越小;在不考虑衰减的情况下，钻铤不影响声波的传播特性;钻柱结构对载波频率的选择起主要作用，其他因素及钻柱结构对中继装置的分布有影响。

有限差分方法;钻井液;地层;时域分布;频域分布;钻柱;声波

以声波作为信号载体、以钻柱作为信息传输通道进行井下信息无线传输的方式，由于不用依赖于钻井液的性质，不受地层内磁性物质的干扰，并且具有设备结构简单、成本较低、易于定向发射及传播速度极快等优点，成为当前井下信息传输技术领域研究的热点之一［1-2］。……