井孔声场研究是声波测井的理论基础。为了建立油田急需的新型声速刻度井以及声波测井新方法的原理实验环境,研究有限大介质(或有限壁厚管材)井孔中的声场传播特性具有重要的实际意义,可为声波测井新仪器的研制、测井资料的处理和分析提供可靠的理论依据和技术支撑。　　 本文首先利用实轴积分法计算了模拟地层为有限大的径向分层介质井孔中由单极子声源和偶极子声源激发的井内声场,考察了模拟地层的几何尺寸、声学性质、源距以及最外层吸声介质对井孔声场的影响。对于低频(＜3kHz)声源,当模拟地层为慢速地层、最外层吸声介质为流体时,模拟地层半径须达到1.0m才能使波列的“首至波”(1-2周期)不受边界影响;为了同时满足慢速地层和快速地层,最外层吸声介质应采用固体介质,模拟地层半径需要达到1.2m才能保证“首至波”不受外边界的影响。　　 其次,采用有限差分法模拟计算了轴向分层介质井孔中由单极子声源激发的井孔声场,分析了不同厚度的中问层对波列的“首至波”的影响。中间层厚度较小时,无论接收器位于那一层介质中“首至波”都无法反映中间层的真实声速,其传播速度受到上下两种介质的综合影响;而当中间层厚度较大时,位于中间层中心附近的接收器能测得该层介质的纵波速度。地层上下边界对井内声场的影响可用几何声学来进行评估。　　 最后,在实验室对有限壁厚管材井孔中的声场开展了小样模拟实验,并将实验测量结果与数值模拟结果进行了对比。结果表明,二者得到的井孔声场“首至波”速度非常接近,误差小于0.01%,验证了数值模拟结果的可靠性。