超声波弯曲波测井是固井质量评价的重要方法，通过分析超声导波的波形特征，能够定量评价套管-水泥环空界面（I界面）和水泥环空-地层界面（II界面）的胶结质量，为判断井筒的完整性、防止层间流体和可燃气体的窜槽提供重要理论和技术支撑。然而，现有方法仅使用采集波形的单一属性对环空介质的胶结质量进行评价，缺乏对运动学和动力学特征的综合应用，其评价结果为整个环空介质的平均响应，无法获得环空介质沿径向方向的弹性参数模型（纵波速度模型、横波速度模型和密度模型）。因此，本文构建适用于复杂套管井测量环境和高频指向性超声弯曲波的环空介质弹性参数模型的全波形反演方法。开发仪器偏心的修正方法和高频指向性声源辐射特性的定量表征方法；建立基于L2范数和TV正则化的高频超声弯曲波全波形反演目标函数；针对环空介质区域的梯度施加空间预条件因子，提高环空介质弹性参数模型反演的稳定性；基于合成数据，研究复杂井筒测量环境、不规则环空介质、多种水泥类型、局部水泥缺失对全波形反演精度的影响规律。测试结果表明，本文建立的套管井超声弯曲波全波形反演框架能够为高阻抗套管后环空介质不规则水泥缺失的弹性参数模型定量表征提供理论依据和技术支撑。

声波测井；套管井；全波形反演；弹性参数模型；固井质量评价