声波测井是近几十年来石油勘探领域的重要研究内容，同时它也是发展最快和应用最广泛的现代测井方法之一。声波测井数值模拟和处理方法研究是声波测井的核心内容，随着油气资源结构的不断复杂化，开采的难度也随之逐步加大，对声波测井资料处理和正反演方法提出了新的要求。本文正是基于这一实际需求，依托国家仪器重大专项子项目“深部矿床测井系统”中的课题“测井资料处理与解释”开展了相应的研究工作。　　论文主要包括两个方面的工作:一是研究了阵列声波测井有限差分模拟方法研究，包括轴对称模型多层快速连续模拟和面向复杂模型的GPU并行有限差分模拟;二是阵列声波处理方法研究，包括横波速度径向成像以及远探测成像。具体研究内容和主要成果如下:　　一、声波测井模拟方法研究。　　(1)、针对轴对称多层分层地层，模拟了多层地层中的声波测井响应，并研究了采用适当的优化策略选取最小的数值计算区域，以提高仿真速度、节省计算内存的方法;　　(2)、针对复杂地层的井况声场，重点研究了基于GPU与CPU的并行有限差分方法，提出了一种更加高效的GPU计算模型。利用并行有限差分模拟了倾斜井各向异性声场与远反射井孔声场。　　二、声波测井处理方法研究。　　(1)、在研究分析偶极弯曲波径向探测特性的基础上，提出了一种高效的分步反演地层横波径向速度剖面的方法，并用实验数据进行了反演验证，证明了方法的有效性;　　(2)、针对远探测反射波的特点，提出了集波场分离、F-K滤波和叠加增强三种方法于一体的反射波提取方法，并采用快速绕射偏移方法实现了单极子与偶极子远探测成像，通过模拟、实验井和现场测试井数据验证了方法的可靠性。　　基于上述关键技术和核心算法的研究，开发了声波测井正反演基础平台，为后续声波测井仪器研发以及推广应用与完善奠定了良好的基础。