扇区水泥胶结测井仪(SBT)是一种先进的固井质量评价测井仪器,近年来应用于全国各大油田。SBT测井技术较常规的CBL/VDL固井质量评价技术有诸多优点,但是由于依赖国外的设备和相关的解释软件,导致测井成本过高,无法广泛采用。本文采用数值模拟和物理实验相结合的方式,研究SBT工作的基本原理,探究SBT在不同胶结状况时的测井相应特征,为国内仪器研发人员在仪器开发和解释评价中提供理论指导和参考。针对套管井的结构,建立了圆柱和平界面下的多层介质理论计算模型,对比分析了圆柱界面和平板界面下兰姆波(拉伸波和弯曲波)的频散曲线和衰减曲线,发现在SBT测井频段(60k Hz~100k Hz)平界面下的兰姆波的频散和衰减曲线与圆柱界面的基本吻合,为利用计算较简单的平界面多层介质模型对SBT激发下的兰姆波展开研究奠定了理论依据。本论文针对平板界面套管井模型研究了不同套管厚度、不同泥浆密度以及不同声阻抗下兰姆波的频散和衰减特征,得到了套管波衰减随套管尺寸以及泥浆密度的变化规律。并利用实轴积分方法和有限差分方法模拟了套管井不同胶结情况下SBT激发的全波波形,并探讨了贴壁滑板对记录的全波波形的影响,数值模拟结果与实验室测量的波形吻合。SBT激发的兰姆波是频散波,通过直接对波形的峰值做比值计算得到的衰减受频散的影响会比理论值偏大,可能会使计算补偿式声衰减值不能反映地层声衰减的真实情况。本文通过频散校正过程,消除了兰姆波频散效应造成的表观波幅的衰减,在一定程度上获得了与套管胶结状况直接相关的衰减系数。