固井工程是衔接油藏勘探与开采的关键环节,其质量严重影响着油藏开采的效果。水泥胶结测井依据各界面不同胶结状况下声波测量响应的特征,来建立胶结质量评价标准,目前已成为检测和评价固井质量最为有效的手段。数值模拟结果为测井测量值得到很好应用奠定了基础。水泥环局部缺失程度的评价是当前水泥胶结测井解释的难点。本文以井中多界面声波场传播理论为基础,以柱状多层局部缺失非对称介质模型为研究对象,开展三维应力-速度有限差分数值模拟方法研究,实现了水泥环中不同角度扇区缺失情况下的声波响应计算,并形成相应的波列特征图。计算结果对水泥环局部缺失程度的定量评价提供指导。采用本文建立的数值模拟方法,以大庆油田水泥声波变密度仪器为基础,按照22.5°的间隔,计算了水泥环0~360°间的19种角度缺失情况下的声波波列,并建立缺失角度与水泥胶结指数关系式,计算结果应用于油田实际井的固井质量评价中,定量给出了该井实际缺失角度,为及时准确修正水泥环的缺失提供了依据。针对低压易漏地层,往往采用低密度水泥进行固井质量检测,而低密度水泥的声耦合能力比常规密度的水泥较差,当继续采用声波变密度测井评价固井质量时,低密度水泥胶结情况下得到的评价参数往往较常规评价标准相差很多。应用本文建立的数值模拟方法,针对低密度水泥情况下的水泥胶结响应进行计算,以常规水泥密度条件的声波幅度值为基础,建立了低密度水泥声波幅值和胶结指数校正图版,图版应用于实际低密度井的固井质量评价中,有效解决了低密度水泥胶结时固井质量评价产生的错判的问题。当前水泥胶结测井实际生产的定量评价标准仅采用胶结指数参数,依据本文将数值模拟方法与实际评价有效结合的研究思路,进一步建立波列识别水泥胶结质量的定量评价标准,将是基于本文的进一步研究方向。