感应测井是一种重要的电阻率测井方法,在测井工程中得到了广泛的应用。随着石油工业的进步和钻井技术的发展,斜井和水平井的数量不断增多,对测井技术要求越来越高,传统的感应测井技术已不能适应石油开发的新要求,为此出现了三分量感应测井仪器。三分量感应测井仪采用轴线为X和Y及Z三个方向的线圈系,可同时测量水平电阻率和垂直电阻率,为储层的准确评价提供了重要依据。本文从感应测井的基本理论出发,结合几何因子理论和数值方法,对三分量感应测井仪线圈系子阵列的结构特点、设计要求、几何特性、响应特征等进行了研究,然后对仪器的刻度、数据处理和反演方法进行了详细分析,为感应测井仪的设计提供了理论指导。本文设计的感应测井仪器是一种以三线圈系为基础的阵列感应测井仪,采用一个发射线圈、两个接收线圈的子阵列模式,共用10个线圈组成了9个线圈系子阵列,可同时测量实部和虚部信号,提供4种径向探测深度,5种纵向分辨率的测井曲线。本文根据线圈系的设计参数对仪器的响应特性进行了研究,并研究了仪器刻度原理,定义了刻度方法和刻度参数,设计制作了相应的刻度器,进行了刻度实验。还对仪器信号处理的原理和方法进行了研究,包括趋肤效应校正、井眼校正、信号合成聚焦和分辨率匹配等。还对井眼和泥浆电导率的影响、地层模型的影响进行了数值分析。本文还对三分量感应测井的数据反演方法进行了的研究,讨论了加速反演的技术措施,并给出了一种以分层介质格林函数作为正向建模的快速反演方法,还引入了线性搜索方法来加快反演的收敛速度。本文通过对感应测井理论和数据处理的研究,为感应测井仪器设计中的关键技术提供了解决方法和技术指导,也为课题的进一步开展打下了坚实的基础。