地应力广泛存在于地壳岩石之中,了解地应力的状态在水利工程、油气田勘探开发等方面至关重要。地壳中岩石的应力由最大水平主应力、最小水平主应力、垂直主应力这三者组成,垂直应力通常都能通过上覆岩层岩石密度曲线准确确定,因此,人们重点关注最大最小水平主应力的大小和方位。传统地应力检测方法尽管精度高,但测量数据点少、测量成本高,无法大量运用。随着声波测井仪器性能的提高,利用阵列声波测井进行异常地应力识别和反演方法正越来越受到重视。本文首先模拟了各向同性地层在应力条件下的井孔波形,利用解析解计算的频散曲线验证了井孔应力地层条件下弹性参数刚度矩阵简化的可行性,为后文研究各向异性类型判断打下了基础。在利用频率域反演地层各向异性参数以及采用声弹性理论反演地层异常水平主应力过程中,需要以频散曲线作为基础,本文分析了常用频散曲线容易出现伪解的原因和规律,给出了一种可靠的去除伪解方法。本文数值证明了弯曲波频散曲线在常规VTI地层中不存在截止频率,螺旋波和弯曲波频散曲线在特殊VTI地层中均不存在截止频率。由于在利用地层快慢横波剪切模量径向剖面反演地应力时需要预先确定远井眼地层水平剪切模量,本文研究了在没有应力作用时的VTI地层Thomsen参数反演方法,认为采用传统的弯曲波频散曲线有可能得到错误的反演结果,必须联合其他测量模式才能有效反演。随后,本文分析了采用该方法反演应力地层条件下远井眼水平剪切模量的可能性,本文认为该方法不能求取该参数。为确定最大水平主应力方位,本文研究了三种频率域中反演HTI地层各向异性的方法,消除了传统时间域反演各向异性处理方法所需要的假设,并给出反演结果质量控制因子。采用频率域中全频段快弯曲波方位角度能区分HTI地层类型,比传统方法如利用快慢弯曲波频散曲线的交叉现象来区分更加直观和有效。本文最后研究了三种方法来反演异常水平主应力。本文研究表明利用快慢弯曲波频散曲线反演异常地应力可靠性差,对数据要求高。随后分析了两种利用快慢横波剪切模量径向剖面反演地应力和地层三阶弹性参数方法,给出了详细的推导过程及应力反演方法。在岩石自然状态下力学未知时,可直接采用快慢横波径向剪切模量求取地应力大小。