在国家自然科学基金（40974078）、美国奥克拉荷马大学（14.2501）、美国休斯顿大学（40.0699）、北达科他州立大学（40.0601）、陕西省自然科学基金（2007D15）和陕西华晨石油科技有限公司（1010364）的资助下，对地学中的声学精确测量和反演技术及其应用进行了研究。在Chinese Science Bulletin（现改名为Science Bulletin,权威机构发布信息：2017年公布2016年影响因子有望突破4.0，跨入JCR一区）、Scientific Reports（SCI II区，2015年影响因子5.228）、Journal of the Acoustical Society of America、SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy、、Physical Review A（SCI II区、2013年影响因子2.991）等期刊发表相关论著20篇（本）(其中国际权威期刊发表论文10篇，均被SCI光盘版检索，另有6篇论文被EI检索)。获得中国专利局授权的发明专利1项（专利授权号：201210191011.3）。开发的反演解释软件创造产值500万元。相控阵技术在声波测井中的研究成果被用来开发新型的聚能声波测井仪，仅西安石油勘探仪器总厂生产该新型仪器200余套，创造产值2000余万元人民币，创造效益800余万元人民币。主要成果内容包括以下七个方面：

      （1）发现了各向异性岩石界面存在异常入射角的现象；在入射临界角和异常入射角之间区域以及过异常入射角区域推导出了在各向异性岩石界面上产生的非均匀折射P-波极化系数的严格数学表达式，并在上述两个入射角区域建立了非均匀折射P-波的椭圆极化方程，在理论上论证这个异常入射角存在的合理性以及这个异常入射角可以引起非均匀折射P-波的椭圆极化轨迹和旋转方向发生突变；建立了求解各向异性岩石界面反射/折射角的四次多项式和计算该界面的反射/折射系数的快速算法，并开发了相应的软件，用于地震勘探正演模型的研究和地震勘探数据的反演分析。

      （2）建立了声波测井传输网络理论，采用声-光类比的方法，建立了声波横向位移模型，在理论上论证了在声波测井中(i)接收到的首波是反射P-波，而不是滑行折射P-波；(ii)反射P-波在井壁上的传播速度的大小不仅与井眼周围介质的物理参数有关，还与井液的物理参数和声波测井信号的入射角有关。在理论上纠正了国际国内目前生产的阵列声波、长远距和常规声波测井仪设计上的原理谬误，为媒质的声学参数的精确测量以及设计和开发具有我国自主知识产权的新型声波测井仪器奠定了理论基础。

      （3）提出了利用一个区域多口油井的测井数据和依据该区域的地质模型建立了该区域地震子波字典的算法以及用测井数据和地震勘探数据联合反演地层反射系数序列的算法，并开发了相应的软件。为存在井斜、斜层界面和岩石各向异性的情况下开发用测井数据和地震勘探数据联合反演地层反射系数的算法提供了理论依据，也为开发具有我国自己知识产权的地球物理勘探反演解释软件提供了技术支撑。

     （4）提出了用声波测井数据的全方位信息来寻找油井出水位置的算法，并开发了反演解释软件。该软件已对辽河、延长等油田的数十口水平油井的测井数据进行反演解释，成功率90%以上。

     （5）提出了一种精确测量岩石各向异性参数的算法。

     （6）根据岩石的"Kaiser"效应现象，提出了小内存对超大数据进行实时读写的算法，开发了岩石声发射地应力测试的数据采集系统，用于地应力的精确评估、预测以及低渗透区域石油井的压裂工程设计。

     （7）在国内提出了将相控阵技术应用到声波测井仪的方法，推导出了声波在井眼周围地层的传播速度与声波阵列发射换能器单元之间激发延迟的理论关系的数学表达式，并进行了实验验证，国内多家石油公司依据此方法和实验测量数据，开发了聚能声波测井仪，解决了过去声波测井仪测量的声波信号过小的问题，创造了较大的经济效益。

    （8）完成了《电磁场与电磁波》书籍的编写和出版。