通过检测油井动液面深度，能准确了解油井的供液能力及井下供排关系，进而确定抽油泵的沉没深度，制定合理的采油工艺。同时，还可以推算出油层压力，采油指数和有效渗透率等参数，分析能量衰减异常原因，对油田生产制度的合理制定和调整具有重要意义。目前，油田广泛采用回波法测油井液面深度，但当套管内压力很小时声音能量急剧衰减，声波经过接箍和液面反射后接收到的回波信号十分微弱，且回波信号干扰噪声大，各种噪声的叠加使波形异常复杂，难以辨识。如何精确地对油井动液面深度进行检测成为了当前研究的难点。本文受管乐器声乐频率可反映乐管长度的启发，提出一种基于管柱声场模型的油井动液面深度检测方法。从管柱空气共振的角度出发，以油井管柱的油套环空模型为研究对象，对油井动液面深度进行研究。首先，利用管道声学理论对典型的管柱结构进行分析，借助管柱的声场特性和管内空气柱的共振原理，初步建立管柱深度与管内声场固有频率的关系；分析了带周期性接箍管的模型、油套环空管的模型等，建立油套环空空气共振模型。其次，由于井下环境复杂，油套环空空气中包含天然气、硫化氢、大量水蒸汽等，同时受井下温度、压力等因素影响，声波在井下传播速度并不是恒定的。而声速作为油井动液面测量的重要参数，其精确测量直接影响共振模型。为此，研究了油套环空内温度、湿度、压力等因素对空气共振模型的影响，从而修正油套环空空气共振模型。再次，研究了一种用于油井的声音频率检测方法，设计了油套环空空气共振频率的测定方法，通过硬件设计、软件设计等，开发了一套用于检测油井液面深度的实验装置。最后，对本文提出的检测方法进行了油套环空模拟、周期性接箍管柱模拟和水平井管柱模拟等大量实验研究。通过实验验证，将各种管柱深度的检测结果与实际比较，本文所提出的油井动液面深度检测新方法具有较好的可行性和广泛的适应性，为精确检测油井动液面深度提供了一种新的途径。