在生产测井中,为了评价储层、预测产能,须准确判断井下不同层位流体的流量与性质。但传统测量仪器在恶劣环境下,测量精度和分辨率都受到影响,仅少数可以应用。鉴于Openfield Technology公司用超声脉冲多普勒方法设计出含台阶状换能器阵列的测井仪器能改善现状,国内对这项技术的研究迫在眉睫。本文对此进行了理论研究。首先,介绍连续波和脉冲波两种模式波多普勒效应测量流量的方法及特点;然后对连续波多普勒理论进行数值研究,建立匀速运动声源的声场模型,分成声源与接收器在同一直线和不同直线两种情况计算并验证多普勒效应及影响因素。再对超声脉冲多普勒方法进行了相应的数值模拟,根据井下换能器阵列测量情景建立理想化声场模型,同样按两种情况探究该方法的可行性与流量测量的影响因素。结果表明,两种情况下均有声源靠近接收器时接收信号主频增高,远离接收器时接收信号主频降低;声源个数对多普勒频移量几乎无影响,即可把多个运动声源的声场问题简化为单个运动声源的问题,但声源个数的增多会使接收信号幅度增强;多普勒频移与声源运动速度和发射信号主频成正比,这说明根据接收信号主频的变化反演流速和流量的方法是可行的,而信号主频的选取也对这一结果带来重要影响。