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声波测井是地球物理领域中一种发展很快且应用前景非常广阔的测井方法.在井孔中所测的各种波动模式波的声速、声幅和声衰减都是石油勘探和开发中的极其重要参数.特别是偶极子或多极子声波测井能将单极声波阵列和偶极声波阵列组合,直接在各种地层中探测到纵波、横波和斯通利波进而对地层进行评价,还能在套管井中测井以进行固井质量的检查,目前西方已开发出商用仪器.为满足中国油气田的勘探和开发、打破西方垄断、节省引进外汇,研制和开发偶极子声波测井仪已是当务之急且具有重要意义.近几年来,迅猛发展的计算智能技术已在各个领域得到应用,其最大特点是不需要建立问题本身的精确模型,非常适合于处理那些因为难以建立有效的形式化模型而用传统人工智能方法难以解决、甚至无法解决的问题.因此探究计算智能技术在声波测井中的应用具有重要价值.为此,该论文针对偶极子声波测井中的关键技术和计算智能在声波测井中的应用作一详细的研究,主要工作如下:1.在总结前人工作的基础上,从弹性力学理论出发,推导出横向各向同性的充液井中偶极子声波在裸眼井和套管井中的传播规律,特别是偶极子声源可以激发出沿井壁传播的弯曲波,这种弯曲波在截止频率附近的相速度等于地层横波速度.2.在综合国外同类声波测井仪器的基础上,研制出一支适合高温高压条件下作业的偶极子声波测井仪.3.尝试利用阵列声波测井中的反射初至波可以对井孔附近目标体速度结构进行层析成像,采用离散图象重建技术将成像问题经过线性化处理转化为线性方程组的求解.4.在裸眼井测井中,利用声波时差确定储集层的声波孔隙度是预测油田储量的重要方法之一,然而传统的方法均为Wyllie时间平均公式的改进形式,以及纯经验计算公式等,在应用上很受局限,难以适合各种地层情况.5.在结合声波测井资料的综合解释和测井数据挖掘系统中,由于信息中存在着模糊性、噪声以及冗余属性的影响,单纯地使用粗糙集理论或人工神经网络均不能达到预期的效果.为此,提出了一种计算智能方法,即将两者融合起来,通过粗糙集理论简化信息表达空间,以减少神经网络结构的复杂性,进而减少训练的时间;使用人工神经网络作为后置的信息识别系统,以提高容错和抗干扰的能力.