“井壁取芯与原位测量”作为满足井壁取芯、岩心测量和流体测量条件的新型地层信息勘测方法逐渐被国内外各大能源服务公司采用并研究。本文旨在利用三维设计软件对上述方法的应用设备“地层信息原位测量装置”进行样机设计与建模,通过计算机软件对原位测量装置运动特性进行研究并对仿真结果展开深入分析与系统讨论,以了解及改进地层信息原位测量装置整机结构设计上的不足之处,为提高目前国内外地层信息勘测设备的作业效率与地层信息测量精度奠定基础。本文首先通过调研分析国内外对“井壁取芯与原位测量”应用方法的研究现状和发展趋势,形成研究思路与工作框架。针对目前国内外井壁取芯设备在油气田勘测开发中所存在的卡钻、测量周期长等问题进行认真研究与分析,提出了一种地层信息原位测量装置设计方案,解决了裸井探测中井下取芯设备作业功能单一、测量数据不准确等问题。其次,本文采用复数矢量法对地层信息原位测量装置取芯机构与推靠机构进行了运动学建模,分析其空间运动状态;通过基于MATLAB建立的取芯推靠数学模型进行运动学仿真,得出该模型运动特性理论变化曲线。再次,本文设计了一种作为原位测量装置动力源的液压回路,针对液压系统集成性对液压系统蓄能器进行了分析与计算,对所提出的地层信息原位测量装置进行了详细结构设计与样机模型建立。最后,本文基于ADAMS对地层原位测量装置样机模型进行了运动学仿真,得出取芯机构与推靠机构运动特性实际变化曲线,并分析其与理论变化曲线的差异,对地层原位测量装置各模块结构进行设计优化.运动仿真结果表明原位测量装置执行机构运行平稳,取芯及测量效率得到改善,验证了所设计的地层信息原位测量装置结构的合理性与可靠性,所得研究成果为实现“井壁取芯与原位测量”方法的应用研究提供了新的实现途径与方案。