固井质量检测的主要目的是检测套管井中水泥环与套管和地层的胶结面质量,还包括井周介质状态与强度、水泥环结构、套管状态与居中等情况,对套管井的结构状况给出综合评价。套管井的质量决定了油气井的后续开发和生产寿命,因此固井质量评价具有重要意义。套管井超声成像仪结合了经典的脉冲回波技术和最新的挠曲波成像技术两种技术,对固井质量的评价更加全面、可靠。本文设计和实现了一种套管井超声成像仪数据采集与处理电路,主要内容包括硬件电路、回波信号检测和回波数据压缩三个部分。在硬件电路部分,根据仪器的功能和性能要求设计了基于DSP+FPGA结构的数据采集与处理电路,并详细分析了ADC信号链的噪声性能,另外还针对仪器的高温工作环境,对电路进行了必要的热设计和仿真。在回波信号检测部分,综合考虑回波检测准确性和仪器硬件资源限制,设计了井下回波信号实时处理流程,包括首波检测和参数提取、回波信号的数字滤波、前置信号调理电路的自动增益控制等。在回波数据压缩部分,对不同类别压缩算法的特点进行了分析,根据测井时序和通讯协议的要求,选择了自适应差分脉冲编码调制压缩算法(ADPCM),并设计和实现了基于FPGA的ADPCM编码器与解码器。测试结果表明,套管井超声成像仪数据采集与处理电路能够在25~175℃的温度范围内正常稳定地工作。电路在设计工作温度范围内的动态性能、不同换能器在不同维度的回波采集、回波数据的实时压缩等符合测井要求,可以应用于实际工程。