米金泰，周 珺，朱祖扬，李 新，李丰波

（中国石化石油工程技术研究院，北京 100101）

随着LWD与MWD的发展，国外已经开始应用随钻声波仪器在钻井作业过程中对地层纵波和横波的速度进行测量，为地层压力预测、孔隙度计算、裂缝识别以及地质导向等提供评估参数，而国内随钻声波仪器尚处研制、试验阶段[1-4]。随钻声波仪器的设计难点之一在于需要在发射器和接收器之间设计用于阻隔钻铤波的钻铤，通常是在钻铤上刻槽。随钻声波仪器工作时，刻槽钻铤既要有效阻隔单极子声源在钻铤上激发的钻铤波，又要保证井下施工安全，因此，有必要在研究刻槽钻铤声学特性的同时也对其机械强度进行分析[5-9]。

目前，国内外有很多关于阻隔钻铤波的研究[10，11]，但是机械强度方面的分析却较少，苏远大、闫向宏、李彬等对带有凹槽的钻铤进行了数值模拟计算，分析了部分凹槽参数对钻铤强度的影响[12-15]，但并未考虑刻槽钻铤实际钻井过程中的受力情况，分析时缺少刻槽钻铤自身重力以及弯曲对应力分布的影响。因此，本文依据随钻声波仪器起下钻及钻进过程中的实际受力情况，利用SolidWorks及其有限元分析模块，对刻槽钻铤受力时的应力分布进行分析，以期为刻槽钻铤的结构设计提供理论依据。

1 计算模型

通常，在随钻声波仪器的发射器和接收器之间的钻铤上刻槽来阻隔钻铤波，槽的位置一般分为在钻铤外壁刻槽和在钻铤泥浆孔内壁刻槽，槽的结构形式一般有周期性环形槽结构和周期性键形槽结构，槽的截面形状可以刻成矩形、三角形和圆弧形[12，13]。……