在石油勘探和开采过程中,能够实时获取地层信息具有重要意义,而随钻测井则是实现这一目标的重要手段。随钻测井技术具有良好的实时性、测量数据的准确性和较低的成本,目前已逐渐取代传统的电缆测井技术,并在定向井钻井中发挥着重要作用。然而,传统的随钻电阻率测井采用直流或低频激励,只适用于水基钻井液工况。近年来广泛采用的油基钻井液由于其电绝缘性,会阻断直流和低频电流通路,从而使得传统的随钻电阻率测井技术往往不再适用。本文将电容耦合原理与电感耦合原理应用于油基钻井液下随钻测井领域,对随钻侧向电阻率测井新方法进行了研究。利用电容耦合原理克服油基钻井液电绝缘性的影响,从而建立交流测井模型;利用电感耦合原理为测井系统提供交流激励源,构建交流测量通路。仿真和模拟实验结果均表明该测井新方法是可行的,为油基钻井液下的随钻测井提供了新方法。本文的主要工作和创新点如下:(1)结合电容耦合原理与电感耦合原理,将其应用于油基钻井液下随钻测井领域。基于COMSOL软件平台建立了环形电极和纽扣电极测井仿真模型,在多种工况下进行了侧向测井、方位测井和地层成像等仿真实验。仿真结果验证了所提出的测井新方法的可行性。(2)设计制作了一套随钻侧向电阻率测井系统,测井系统的硬件构成主要有:交流激励源、螺旋激励线圈、环形/方位检测电极以及数据采集与处理模块。在使用商业化仪器验证了该测井系统可行性的基础上,设计了专用的数据采集系统硬件电路,以便更加适应实际工作环境。此外,分析了传感器被地层短路的风险,研究了传感器激励线圈在被测阻抗网络改变时的变化情况。实验结果证明系统不存在被地层短路的风险。(3)搭建多种模拟测井实验环境,利用所设计的测井系统进行了一系列模拟测井实验。首先,在不同地层电导率下进行了环形电极模拟测井实验,实验结果表明环形电极测井系统能够检测出地层电导率参数。随后,分别在模拟高、低阻目标岩体和分层地层工况下进行了条形方位电极测井实验,实验结果验证了该方位测井系统具有一定的方位探测能力。最后,基于纽扣电极进行地层成像实验,实验结果表明纽扣电极测井系统能够实现地层成像和测量地层倾角。