在石油开采的过程中，油、水井套管受到各种地质因素及生产因素的影响，会出现错断等损坏情况。如果不能确定错断的位置，就不能及时的进行套管修复，这将会给油田造成巨大的损失。目前还没有一种有效而精确的在井下混合介质中探测套管错断位置的方法。本文提出了一种随钻测量井下套管错断位置的方法。通过建立实验模拟系统，研究超声波在混合介质中传播的特性，验证该方法的可行性，并分析各个参数对传播过程的影响。本文首先分析了井下发生错断处的环境和错断形式，根据超声波在混合介质中的波动方程，推导出在井下混合介质中，影响超声波速度和衰减特性的各个主要因素，并分析了反射、指向性等声学特性进行对模拟实验的影响。从理论上证明了在混合介质中超声波测距的可行性。提出测距原理，搭建模拟实验系统。根据衰减特性确定超声波换能器的相关参数，分析盲区对本实验的影响；配置相应的超声驱动电路；完成数据采集系统的软件、硬件调试；对采集到的信号进行滤波，减噪处理，提取声波反射的时间间隔，以提高系统检测精度；并对实验系统进行整体测试。在实验模拟系统上进行实验，验证井下混合介质中粘度、密度、含沙量等因素对超声波测量的影响，解释实验现象；模拟油水混合介质，经过标定声速，探测该介质中套管的位置；验证该测量方法的可行性并得出实验系统的适用范围，分析产生测量误差的原因和减小误差的方法。实验证明该方法可以在声学条件复杂的混合介质中，较准确的检测出套管的位置和套管特征。