本文利用二维谱离散波数法和有限差分法模拟计算了套管井的井孔声场，考察了固井界面的胶结状况、水泥环的声学性质和厚度、套管的几何尺寸以及仪器的偏心程度等对井孔声场的影响。数值结果表明，套管井声波测井中的套管波幅度随水泥密度的增大而减小，且采用低密度水泥和常规密度水泥固井时所得到的套管波幅度相差非常大。套管尺寸参数和仪器偏心度的变化也会对井内的套管波的传播造成影响。当套管内径不变而壁厚增大时，套管波的到达时间不变而幅度增大；当套管壁厚不变而内径增大时，套管波的到达时间延后、幅度减小。对油田实际生产中所使用的不同型号的套管，在水泥环厚度保持不变的情况下，在大直径套管中所得到的套管波相对幅度也要大。另外，仪器居中时所接收到的套管首波的幅度最大，随着偏心距的增大，波列中套管首波的幅度逐渐减小，但其到达时间却越来越早。　　 在理论研究工作基础之上，本文采用3：1的缩尺比例进行了模拟实验。在常温常压条件下，对水泥浇注后整个凝固过程进行超过70小时的动态监测，测量了套管波幅度随水泥凝固时间的变化，研究了不同密度、不同配方的水泥对套管首波幅度的影响。结果表明，水泥浇注后6小时以内，套管波幅度随水泥凝固时间的延长快速增大。当时间继续增大，套管波幅度逐渐降低，最终趋于平稳。平稳后套管波的相对幅度随水泥密度的变化规律与理论计算结果基本一致。对同一设计密度的水泥，当配方不同时，井内测到的套管波幅度也会发生变化。为改善固井水泥的胶结性能所添加的膨胀剂及低密度增强材料都会使套管波幅度降低，其中低密度增强材料的影响比膨胀剂的更大些。因此，根据声波幅度评价油井固井质量时，既要考虑水泥密度变化的影响，也要考虑水泥配方的影响。采用低密度的泡沫水泥固井时，水泥浆密度的波动可能会引起套管波幅度的较大变化。由于泡沫水泥浆含有气体，此时测量得到的套管波幅度不稳定。如果采用主要依据声波幅度的水泥胶结测井(CBL)或声波变密度(VDL)等常规的方法来进行泡沫水泥胶结质量的评价，在测井资料的准确解释方面会存在的困难，甚至会出现错误，此时需要结合超声扫描测井等其它的方法来进行固井质量评价。上述研究结果为油田采用低密度水泥固井时建立油井固井质量评价的解释新标准提供了重要依据。