基于ANSYS 的电磁随钻测量信号中继传输特性分析

Analysis of Relay Signal Transmission Characteristics of Electromagnetic  Measurement-while-drilling Based on ANSYS

邵春 陈明华 徐林 龙小平 胡闯

SHAO Chun CHEN Minghua XU Lin LONG Xiaoping HU Chuang

基于中继器工作原理,应用 ANSYS 有限元分析软件,建立电磁随钻测量信号中继传输的二维轴对称仿真模型,并研究电场分布及钻杆上的电流分布特征、套管和钻杆对中继信号的影响。 仿真结果表明: 电势越靠近钻柱变化越快,电流在激励源处出现最大值,并整体向钻柱两端递减, 但在绝缘短节处出现极小值; 套管对中继信号起到屏蔽和引导作用,且随着套管电阻率的增加而减弱。当中继绝缘短节未进入套管时,引导作用占主导,信号强度随套管下入而增加;当中继绝缘短节进入套管后,套管对信号的屏蔽作用占主导, 导致信号强度突然减小; 但套管下入一定深度后,屏蔽作用不再增加,信号强度随引导作用的增加而缓慢增加。钻杆长度和钻杆电阻率与信号强度分别呈负相关和正相关关系。因此,安装中继器位置时,应该尽量选择位于套管外但靠近套管管鞋处的位置,这有利于提高电磁随钻测量信号强度。