医生看病，重要的诊断手段是听诊，通过听诊了解病人的身体状况：心律（心脏跳动的频率）是否规则、肺部是否有“罗音”、腹部是否有“肠鸣”。总之，可以通过听诊了解肉眼不能直接看到的脏器工作是否正常。
和医生听诊一样，石油工程师了解上千米深的油气井的工作情况也要听井下发出的声音。油气从地层流向井内，由于油气类流体在运动时与岩层和井下管道产生摩擦，会发出声音，因此也可以通过“听诊”检查其工作状况：石油和天然气是否能正常的从地层流向井内？井下地层的压力是否正常？井下的油管、套管是否会因为结了一层蜡垢而像人体血管的动脉硬化一样而使油气流动的通道变得狭窄？都可以通过“听诊”，即用专门的仪器设备来倾听井下的声音，并对在井下接收到的声波信号进行分析，来判断油气井的工作是否正常，是否出了毛病。这样的工作方法叫做声波测井，所用的仪器设备在原理上和医生的听诊器是类似的：在井下放置接收声波信号的探头或水听器（类似于听诊器的听诊头），将声波信号变化为电信号后经过电缆传输到地面（听诊器则是通过胶管内的空气传递声波信号），在地面则有专门由电脑控制的仪器记录和分析声波信号，根据对接收到的声波信号的处理，就可对井下情况作出判断。
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在井下，更多的是像医生“叩诊”一样，用声学探头发出特殊的声音，然后记录经过地层传播并折回到井内的声波信号，测量记录声波的速度（即经地层传播后折回井内的声波信号到达时间的早晚）、幅度（即接收到声音的响度）、频率（即接收到的声信号的音调）。根据这些测量结果，可以判断井壁上哪些地层是致密的，哪些地层是疏松、有孔隙的，因而是可能储存石油和天然气的。还可以像医学上的超声层析成像(CT)一样，作出井的横剖面的层析成像图，在图上标明井周围空间哪些位置上是套管，哪些位置上是水泥（用来固定套管和地层的相对位置），哪些位置上是可能含有石油和天然气的疏松的储集岩石。还可以在电视屏幕上看到井下各个深度处，井壁表面的直观图像（这种方法叫井下超声电视）。由于井下的条件比地上复杂得多，因此，井下的声学测量远比医学上的声学诊断复杂。在井下测量记录声波信号的方法、技术和相应的理论形成一门专门的学科，即岩石声学和声波测井。所包括的内容有：岩石的声学性质研究，井周围声场分布的研究，在井下发射和接收声波的技术研究，对所接收到声波信号进行处理的研究，以及根据测量记录到的地层声学参数做出对井下情况诊断的理论和方法研究等。
