声波测井能够获取地层纵、横波的速度信息,是油气勘探开发作业中的重要一环,在油气田勘探开发过程中具有重要的应用价值。低成本、高时效、高安全性,是科研及工程人员一直追求的目标。目前裸眼井电缆声波测井已发展成为一种成熟的测井方法,但在有的情况下需要在套管井中进行声波测井来获取地层的纵、横波速度信息。在套管井中,由于钢套管和水泥环的存在,声波的传播受到很大的影响。本文首先通过理论模拟,考察了不同胶结情况下,单极子声源在套管井中的测井响应,结果表明,套管井胶结质量差时,存在大幅度套管波的干扰,地层纵波声速的测量存在困难。为解决这一难题,本文提出了一种过套管双源反激声波测井方法,从数据采集上压制套管波,从而增强地层波的信噪比。通过理论模拟计算了胶结不好情况下双源反激激励时的测井波形,并在实验室开展了1:10的第一界面胶结不好套管井模型井物理模拟实验和1:3自由套管实验井实验。理论模拟结果表明利用该方法可以有效压制套管波,并能清晰地识别出地层纵波。对实测波形的分析表明,实验条件下采用双源反激方法套管波幅度能够被压制到单源激励时的0.12倍,该方法有效提高了地层波的信噪比,并能有效提取地层波的速度。理论和物理模拟结果初步验证了该方法的可行性,为其工程应用奠定了基础。为了进一步验证双源反激方法在实际测井中的应用效果,设计出了发射极性、幅度、延迟时间可控的双源反激激励电路和多通道信号调理及采集电路,通过理论模拟确定出声系参数,在此基础上设计出了双源反激过套管声波测井仪样机。并在中国石油大学教学井和中原油田卫古1井中进行了外场测井实验,实验结果表明,在实际胶结不好的套管井中,采用双源反激方法对套管波具有明显的压制效果,套管波幅度可以被压制到单源激励时套管波幅度的10%,从双源反激测井数据处理结果来看,地层纵波的相关性得到明显的改善。实际测井实验进一步验证了双源反激方法在过套管声波测井中的应用价值。但该方法也存在一些不足之处,在胶结不好情况下地层声速和套管波速相近的地层存在困难。和套管井声波测井存在套管波干扰相似,随钻单极子声波测井也存在钻铤波的干扰,本文将双源反激方法引入到随钻单极子声波测井上来,通过理论模拟表明双源反激方法可以有效压制钻铤波,地层波的信噪比也能得到相对增强。对钻铤波压制后的数据用声波干涉法进一步处理可以从中提取地层纵波信息。设计了实验样机,并在空气中进行了压制钻铤波的实验。结果表明不同工作频率下该方法对钻铤波均有明显的压制效果。验证了该方法的可行性。因此,结合双源反激方法和后续波干涉处理方法可以形成一种无需隔声装置的随钻隔声技术,并有望扩展随钻单极子声波测井的频带范围。