随着国内外勘探开发的不断深入,如今油气勘探逐渐开始寻找小型、隐蔽油气藏,传统地震勘探方法探测范围大,但纵横向分辨率较低难以满足高精度勘探需求;常规测井方法径向探测深度小,难以了解井旁地质结构的横向变化及井壁裂缝的延展情况。反射声波成像测井仪器通过在充液井孔中激励声场,并记录来自井旁的反射纵波和反射横波信号,进而应用偏移成像方法能够对井旁地层界面、裂缝和溶洞等井旁异常地质体进行精确描述,其成像分辨率优于地震勘探,且径向探测深度远大于常规声波测井。本文从数值模拟和物理模拟两方面研究了反射声波测井的成像显示方法,研究结果可提高反射声波测井在工程应用中的解释精度。论文研究了反射声波测井三维显示的弧面校正方法,现有反射声波测井的三维显示技术中总是把井旁的反射平面显示为反射弧面,弧面校正方法可以将三维成像中的弧面校正为平面。根据物理模拟中的相似准则和实际研究需要设计了偶极反射横波测井的缩尺模型井实验,对实验数据进行处理得到了井旁反射平面的三维显示,实现了偶极反射横波测井三维显示的弧面校正。应用此技术处理了实际测井资料,结果表明,相比已有的反射声波测井的三维图像显示,本方法能够定性描述井旁地质体的横向延展长度;经弧面校正后,能够更精准的描绘井旁地质体。论文利用二维有限差分算法考察了井旁存在不同尺度大小的溶洞时的偶极反射声波测井响应,得到了不同情况下的回波信号,探究了地层横波波长与井旁溶洞尺度之间的关系。研究结果表明,井旁溶洞的尺度越大,回波信号的幅度越强。当井旁溶洞的直径接近地层横波波长的两倍时,偏移成像结果接近溶洞的真实形态。初步形成了一种反射声波测井评价井旁溶洞的方法,利用实际资料处理实例验证了该方法的可行性。论文利用三维有限差分方法研究了正交偶极发射时,八单元接收站接收到的反射波幅度方位分布特征。基于正交偶极声源和八单元声波接收站,提出了一种改进的井旁地质异常体方位测量方法,并将其应用于我们实验室现有的方位反射声波成像测井仪器的资料处理中。该方法在传统偶极发射偶极接收模式的基础上（已知井旁地质体方位和虚像方位）,将偶极X声源发射方位接收和偶极Y声源发射方位接收时的回波幅度随方位的分布曲线进行叠加处理,通过对比接近井旁地质体方位和虚像方位的两个接收单元接收到的回波的幅度叠加值,可以准确地得到井旁地质体的真实方位。分别利用数值模拟、物理实验和现场测试的数据,对本文方法的可行性进行了验证。结果表明,当井旁存在异常体时,不同方位接收单元接收到的P-P、P-S/S-P和S-S回波的幅度差异明显。对于任意类型的回波,接近井旁地质体方位的接收单元接收到的回波的幅度叠加值均明显大于接近虚像方位的接收单元接收到的回波的幅度叠加值。因此,基于方位接收模式可以消除偶极反射声波测井的方位多解性。