旋转磁导向系统井下磁源优化设计

• 作者: 朱昱 高德利
• 来源期刊: 石油钻探技术
• 学科: 工学
• 关键词: 旋转磁导向系统 磁感应强度 永磁体 磁源短节
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 钻采机械
• 页码范围: 102-107
• 页数: 6页
• 分类号: TE927+.6
• 字数: 4000字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.10010890.2014.03.019

摘要

为了提高随钻探测过程中永磁体磁源的磁性能，增大磁源信号的使用范围，对旋转磁导向系统井下磁源进行了优化设计研究。根据电磁场理论及所用磁源的特点，建立了圆柱形永磁体电流模型；利用矢量磁位方程推导出圆柱形永磁体截面直径和长度与其空间磁场强度的关系，圆柱形永磁体的截面直径和长度决定了其空间磁场强度；并对不同几何参数的圆柱形永磁体和其所在磁短节的空间磁场强度进行了测量和分析。永磁体长度一定时，直径从10 mm增大到20 mm ，其空间磁感应强度增加了近80％；长度从50 mm增大到100 mm ，其空间磁感应强度增大了近200％。试验表明，内部并排平行放置永磁体的磁短节空间磁场强度与圆柱形永磁体的直径和长度均呈单调递增关系。等体积永磁体的空间磁场测量结果表明，长度与直径之比越大，永磁体空间磁场越强。因此，合理设计永磁体的几何参数，可以增强磁短节的空间磁感应强度，提高测量的准确性。