碳酸盐岩、火成岩等复杂油气藏是油气勘探的重要目标,作为其重要的储集空间类型,缝、洞的识别和预测就变得相当重要。新型电成像在很大程度上提高了裂缝解释的精度,但受到探测范围所限,对于规模较大的溶洞可能得不到完整图像,且不能反映离开井壁的洞的存在。此种情况下,探测范围较大,对缝洞较为敏感的双侧向测井就成为了方便实用的工具。本文通过三维有限元方法,系统研究孔洞、缝洞的双侧向响应响应特征及规律,以期将双侧向测井应用于孔洞、缝洞等复杂地层油气藏评价。根据双侧向测井原理,建立孔洞模型、缝洞模型等双侧向测井正演响应数学模拟,推导了三维有限元变分原理;在一次不等间距网格划分基础上,对孔洞进行局部加密,识别含有孔洞的离散单元,利用属于孔洞的离散单元形成的等效多面体代替孔洞,完成孔洞模型的网格划分;有限元刚度矩阵的安装和求解采用前线解法,优化安装顺序、边安装边消元,减小了矩阵的存储,提高计算效率。三维孔洞模型的双侧向测井响应的正演计算,孔洞电阻率为基岩电阻率时,与二维双侧向模拟结果吻合很好,简单验证了算法的可靠性;模拟井眼、泥浆电阻率、基岩电阻率不同时孔洞的双侧向响应,并与不存在孔洞时的双侧向响应特征进行对比分析;研究纵向上测井仪器主电极中心距孔洞深度,孔洞距井眼的径向距离,孔洞半径,孔洞内流体电阻率与孔洞双侧向响应的关系,初步判断孔洞纵向和径向上的影响范围。对于缝洞模型,分别研究孔洞、裂缝对双侧向测井响应的影响。以水平缝洞和垂直缝洞模型中为重点,研究缝洞双侧向测井响应的各种响应因素,与孔洞模型的测井响应特征进行对比分析,研究由于裂缝的连通性对孤立孔洞的影响。在倾斜缝洞中,研究孔洞的存在对单一裂缝性质的影响。