早期的声波测井仪器由单极子声源和单极子接收器组成，仪器只能测量地层的纵波声速曲线；20世纪70年代后期，“数字化时代”的到来使得单极子阵列声波测井仪器得以研制成功，人们能够采集到单极子阵列波形数据，从而获取更准确的地层声学参数；90年代，偶极子声源被添加到阵列声波测井仪器中，从而使得仪器具有了同时测量单极阵列波形数据和正交偶极阵列波形数据的能力。

能够实现多极子声波测井功能的测井仪器也被称为多极子阵列声波测井仪器，仪器中通常包括8个接收站，接收站和声源的距离分布在3～5米范围内，每个接收站一般由四片互相间隔45°的压电振子组成，四片振子分别接收波形数据，然后通过四道波形的正负叠加，便能实现单极子、偶极子以及四极子波形这三种采集功能。

多极子声波测井的单极子测量模式如图（a）所示，一般采用圆管状压电振子激励单极子波形，波形沿着井壁传播，然后被四个接收器接收到，将四道波形进行同相叠加便实现了单极测量功能。单极子波形通常包括纵波、横波、伪瑞利波和斯通利波，可用于计算纵波和横波的时差、幅度以及衰减信息，而斯通利波又可用于计算地层渗透率。

多极子声波测井的偶极子测量模式如图（b）所示，同时反相位激励两个沿井孔中心对称的压电振子来产生偶极子波形，波形沿着井壁传播，然后被两个接收器接收到，将两道波形进行反相位叠加便实现了偶极测量功能。偶极子波形通常仅存在偶极横波，可用于计算地层横波的时差、幅度以及衰减信息，进一步还能用于评价地层的各向异性。

多极子声波测井的四极子测量模式如图（c）所示，按其上图所示同时以不同的相位激励四个沿井孔中心对称的压电振子来产生四极子波形，波形沿着井壁传播，然后被四个接收器接收到，将四道波形以图（c）中下图所示进行叠加便实现了四极测量功能。四极测量模式通常用于在随钻环境下替代偶极测量模式，来评价地层的横波时差。

多极子声波测井技术已趋于成熟和完善，由它产生的多极子声波测井仪器也在测井评价中发挥着重要的作用。因为多极子声波测井的输出结果是波形数据，今后发展方向应是如何从这些波形中挖掘出更多反映地下岩石声学性质的信息。

多极子声波测井的三种测量模式图