弹性波在地层传播过程中的本征衰减是储层岩石物理重要特征属性之一,其强弱可以用品质因子(Quality Factor,简称Q值)表征。许多岩心实验显示本征衰减对含油气性敏感性大大超过速度,然而从实际地震、测井资料中准确、稳定地估计本征衰减仍然非常困难,这成为利用本征衰减直接检测储层含油气性的最大制约因素。本文重点研究了从全波列单极子声波测井波形中估计地层纵波衰减信息的方法,分析其技术实现的困难和挑战,具体研究内容如下:首先,本文利用井孔中声波传播理论,基于实轴积分法计算单极子声波测井模拟记录,分析井孔中声波传播的各种波的类型及其特点,讨论了折射纵波传播过程中影响其振幅的各种因素。其次,介绍了谱比法、质心频移法、峰值振幅法和统计平均法四种声波测井Q值估计方法的理论基础,其中着重介绍了统计平均法的实现思路,分析了统计平均法中看似复杂的统计平均过程,提出了统计平均方法是基于绝对振幅差异估计Q值,因此必须校正其他影响振幅变化的弹性因素,才可能准确估计本征衰减这一观点。在深入理解统计平均算法思想的基础上,综合了前人统计平均算法中的理论框架和技术流程,抛弃了不合理前提假设,从而形成了优化的统计平均Q值估计方法。再次,利用实轴积分法计算不同模型、不同激发参数下弹性和黏弹性模拟记录,进一步研究了折射纵波Q值估计过程中的几何扩散、初至纵波与续至纵波形成的复杂干涉以及声波在井壁处的传播损失等干扰因素对四种Q值估计方法稳定性和准确性造成的影响。最后,采用四种Q值估计方法处理实际测井波形数据,峰值振幅法和统计平均法相比谱比法和质心频移法得到的估计结果更稳定,并且峰值振幅法和统计平均法Q值估计结果相互吻合,与共振棒法实验测得的岩样Q值相近。优化的统计平均法相对于峰值振幅法进一步改善了Q值估计结果,从而为储层与流体预测、油藏开发监测、二氧化碳封存等提供了定量分析工具。