井间瞬变电磁勘探是在一口井中放置发射线圈,在另外的井中放置阵列接收线圈。控制发射线圈中电流的通、断在地层中激发瞬变电磁场,利用接收线圈响应识别地层电学参数分布,因此需要研究线圈激发的瞬变电磁响应波形和分布。本文从Maxwell方程出发推导了一维瞬变电磁场响应——既衰减又相移,相移折算的扩散速度随频率变化而改变,应用传递矩阵方法计算了一维三层介质中的反射和透射波形。利用线圈在无限大均匀介质激发响应的解析解计算了单位脉冲、阶跃、导通关断三种激励下近源距和远源距的响应波形以及不同时刻响应的空间分布。在激发瞬间,响应波形幅度快速上升,达到极值之后慢速下降。响应峰值出现的时间随离开发射线圈距离的增加而延迟。近源距时衰减少,高频成分多,传播速度快,峰值延迟的比较少;远源距时衰减多、高频成分少,剩下的低频成分传播速度慢,峰值延迟的比较多。不同时刻的瞬变电磁响应空间分布为径向偶极子形状。随着时间的增加,空间分布区域逐渐扩大,电磁场向外扩散;之后又收缩,电磁场在扩散过程中幅度逐渐衰减,远处的幅度很小,瞬变电磁场主要幅度分布在激发源附近。这些结果为理解瞬变电磁响应波形,分析仪器及其所测资料提供了参考。本文进行了实验测试,线圈接收波形与理论计算波形形态一致,验证了响应计算方法的正确性。利用实轴积分法计算了套管井模型在单位脉冲激励下,不同位置的电磁响应波形以及不同时刻响应的空间分布。与无限大均匀介质中的空间分布对比发现,套管的存在主要改变了井周围地层的响应分布形状。但是远离套管的地层中的分布仍然为径向偶极子形状。该结果清楚地展现了瞬变电磁场在径向上有效地穿过了薄套管壁进入到了地层,在地层中进行了扩散,携带了地层电导率信息。本文还进行了多通道采集系统研制。研制完成的采集系统采样频率达4k SPS,可进行64通道同步采集,精度为24位,能够自动完成多个深度地层瞬变电磁信号的采集。