随着对油气资源勘探的不断深入,勘探领域的热点方向正在向致密层和深层靠拢。裂缝常发育于碳酸盐岩、火成岩、砂岩等致密岩性地层中。裂缝不仅可以储集油气,还提供了通到未开采油层的渗透性通道。等离子体冲激声源作为一种频谱覆盖宽、可重复频率高、安全性好的大功率脉冲声源,其产生的脉冲声压级远远高于目前测井所用声源。本文利用等离子体冲激声源来探测裂缝储层,解决了现有声波测井方法探测深度有限的问题。本文首先从随钻井孔声场的基础理论出发,分析了随钻冲激声波在井中的传播过程,对各种波的到时公式进行了推导。随后在此基础上建立随钻冲激声场模型,对不同声源类型、不同声源频率、不同地层类型下的声场响应特征进行了对比分析,选定了随钻情况下最适合探测裂缝储层的声源参数。最后利用COMSOL有限元软件建立了硬地层情况下的裂缝地层冲激声场模型,研究了不同裂缝的宽度、密度、倾角、纵向延伸情况和径向延伸情况下的波场特征及斯通利波幅度变化规律,对裂缝地层的发育表征参数进行了定量描述。研究结果表明:在相同的频率下,冲激声源的声压级远远大于雷克子波,最高可达336d B。在探测距离声源10m以上的目标裂缝储层时,较于雷克子波,利用反射波信息进行探测的效果较好。这一结论加深了对随钻冲激声波深探测技术优势的认识,为该技术的拓展应用提供了参考信息。