套管在油气开采过程中具有十分重要的作用,页岩气开发过程中普遍使用的压裂技术极易引发套管的变形现象,严重影响到后续的施工作业,因而对于套管变形的检测显得十分重要。针对页岩气井的复杂工况,本文进行了小尺寸井下存储式套损形态检测仪的设计与研究,明确了仪器的工作过程与控制逻辑;分别对探头短节、扶正器短节和动力短节进行了详细的设计;提出一种使用仪器本体作为传感器封装的方法来满足耐压要求,并通过试验验证了该方法的可行性;对仪器下入过程中的受力情况进行了分析,设计了扶正器短节,确保仪器有良好居中性,并降低了摩擦阻力矩;对于高压环境下的动力短节扭矩输出问题,设计了一种结合活塞和胶囊的压力平衡装置,不仅减小了短节内外压差,还能有效保护O形密封圈,并以液体可压缩性为基础,研究了高温高压下油液体积的变化情况。最后,利用有限元软件对相应短节进行了尺寸优化、强度校核和热力学分析。本文从仪器的总体设计要求出发,完成了对小尺寸井下存储式套损形态检测仪的设计和分析,相对于传统测井仪具有更好的通过性和耐高温高压性能,对推动套管变形检测技术的发展具有一定的意义。