随钻声波测井是当前油气勘探的主要技术之一,用于测量地层的纵波和横波速度,进而获得地层的力学特性。但沿着钻铤传播的钻铤波对地层声波存在很大干扰,甚至将地层声波掩盖,导致难以准确测量地层声波速度。本文针对随钻声波测井中钻铤波的传播特性问题,在实验室内进行了多极源随钻声波测井实验测量。本文设计了2套小尺寸随钻声波测井探头,先在水池中对裸露的探头进行了随钻测量,记录到了沿钻铤传播的直达钻铤波,并获得了不同声源激发的钻铤波速度。进而在缩小比例的砂岩模型井中开展了多极源(单极源、偶极源和四极源)随钻声波测井实验研究,在钻铤不刻槽情况下,观测到多极源随钻测井的全波波形,分析了井中钻铤波的传播特性。特别地,实验观测到了理论模拟中偶极源激发的二阶钻铤波,之前未见有关此钻铤波的实验报道。而且本文实验分析表明,该钻铤波对硬地层弯曲波测量的影响很大,其传播速度高于地层弯曲波速度,它与后到达的弯曲波耦合在一起,严重干扰了地层弯曲波的测量,甚至会将其误判为偶极弯曲波,造成地层参数评价不准确。此外,本文还在不同声源频率下(50kHz,100kHz,200kHz),分析了单极源和偶极源随钻声波测井的响应特性及其对地层声波测量的影响。不同频率下的单极和偶极源随钻声波测井实验表明：钻铤波对地层声波的干扰程度受声源激励频率的影响较大。而且本文实验发现这两种声源激发钻铤波的频率响应不同：随着声源频率逐渐增大：单极源钻铤波幅度明显降低,甚至在全波中看不到钻铤波；偶极源钻铤波对弯曲波的干扰也减弱,不过全波中依然有钻铤波存在,且幅度与弯曲波的幅度相当。但此时可有效降低钻铤波对地层声波的干扰,从而实现在单极和偶极源情况下对地层声波的测量。本文实验结果对随钻声波测井仪器设计及测井数据解释具有重要意义。