油井动液面深度被誉为“油井的脉搏”，是油田开发过程和油井监测中的一项重要参数。目前的实际生产中广泛应用双频道回声仪对油井的动液面进行测量。其原理是以瞬间产生的高压负脉冲作为探测信号，通过回声测距。但是这种发声装置具有一定的危险性，且不能进行多次连续测量。因此，本课题设计了超低频声波测井仪，用电磁式扬声器来发出连续的探测声波，探测声波由线性调频正弦波进行调制。　　本文对油套环空内声传播的基本特性和原理进行了分析。用波动方程描述了声波在油套环空内传播时理想和非理想状态下的线性和非线性波动方程，以及圆柱形声波导管中的三维波动方程，并对声波的反射和吸收特性进行了理论分析。分析了声波在变截面管内的传播特性和在泡沫段的传播特性，并建立了声波在泡沫段传播特性的模型。发现声波在传播过程中衰减速度与频率成正比，并且随着频率的升高，接箍处的反射系数也逐渐增大，随着油井深度的增加，高频信号迅速衰减。最后得到油套环空内精确计算温度梯度的方法。　　设计了油井动液面监测系统，硬件方面研制了超低频声波测井仪，对超低频电磁扬声器的频响曲线进行了测试，管道次声传感器的性能进行了实验分析。软件方面编写了监测系统的测试软件和回波信号分析软件，对回波信号进行了仿真。在油田进行了两次试验，结果表明发射信号频率越低，回波信号越好，并且有明显的液面回波信号，但接箍波反射信号不明显。该监测系统能够发射连续性的测试信号，操作简单，安全可靠，具有较好的应用价值。