随着我国国民经济的迅猛发展,国内的能源需求也日益增加,海洋油气资源开发已经成为解决当今能源问题的重要发展方向。考虑到海洋钻探的特殊性,海底浅层气的存在有可能诱发严重的井喷问题,这已经成为当今海洋钻探的一大技术难题。本文从海洋钻探的井控问题出发,采用环形发射和接收换能器分别在固体管外侧激发和接收兰姆波信号,分析兰姆波的幅度、衰减等与流体含气量的响应特征。在算法上,我们采用了时间域有限差分方法对固体管中兰姆波声场进行数值模拟,并通过Fortran语言编程予以实现。程序在算法上采用速度-应力交错有限差分网格,在边界处理上采用了一种无需显式卷积计算的不分裂迭代格式完全匹配层吸收边界(CPML),该吸收边界条件具有吸收效果显著、格式简单、节省内存的特点。此外,在声源加载上,我们选择了硬声源来激发固体管中的兰姆波,在模拟了实际环形声源的同时,算法更为简单,并保证了直达波波形不失真。研究结果表明,当固体管内流体为纯液体时,在固体管外侧激发兰姆波,接收器能接收到明显的S0模态兰姆波及其次生波形,A0模态兰姆波几乎观测不到;当固体管内流体出现气侵时,S0和A0模态兰姆波的幅度与衰减系数都会出现急剧变化;当固体管内流体含气量持续增加时,S0模态兰姆波幅度逐渐降低,且降低趋势近似线性。本文的研究为兰姆波在海洋井控问题上的应用提供一定的参考价值。