三分量阵列感应测井仪器是一种全新的感应测井仪器，它可以有效测量薄交互层的电导率和层厚，对含油气的薄交互储层做出准确评价，该仪器在低孔、低渗、低阻油田具有广阔的应用前景。本文应用COMSOL有限元软件详细研究了三分量阵列感应测井仪器在薄交互层中的响应特性，研究成果对三分量阵列感应仪器设计和测井响应解释评价具有重要的理论和实际意义。第一部分首先阐述阵列感应测井仪器MIT和三分量阵列感应测井仪器的结构和测量原理，然后重点研究基于COMSOL有限元软件计算薄交互层中三分量阵列感应测井响应的数值计算技术，计算无井眼的三层和五层薄交互层模型中三分量阵列感应测井仪器的响应。解决了薄交互层模型中几何建模边界条件的设定和薄层特殊问题中的网格剖分难题；还解决了模型加源、接收方式公式的推导、求解器设置等问题。计算结果表明，垂直线圈系不能有效分辨薄层，对于水平线圈，当发射和主接收间距小于薄层厚度时，可有效分辨薄层。当发射和屏蔽之间的距离小于层厚时，可利用主接收进出薄层特征点识别薄层厚度。否则，由于发射、屏蔽和接收在层中的位置关系复杂和响应变化大，无法有效分辨薄层。此外，测井响应受围岩影响较大，读数不等于薄层的真实电导率。通过对薄层为各向异性、薄层厚度变化、薄层与围岩电导率对比度变化的分析，验证了水平线圈系对薄层有良好的识别能力，线圈之间间距对识别薄层有重要的影响。第二部分计算分析有井眼的薄交互层中三分量阵列感应测井仪器的响应特性。建立有井眼的三层薄交互层模型，分析三层薄交互层模型中仪器位置、井径、围岩、泥浆等影响因素下仪器水平线圈系的响应特性。结果表明，当井眼半径固定不变，泥浆电导率增大，短阵列影响比长阵列大。当井眼半径固定不变，仪器在地层中位置的不同，视电导率值的大小也不同。当泥浆电导率固定（10S/m、1S/m、0.5S/m），井眼半径变化时，泥浆电导率越大，井眼半径变化增大，仪器的短阵列响应变化明显，长阵列变化较小；当泥浆电导率越小时，仪器的8个子阵列的响应随着井眼半径的变化趋势很微小，影响可以忽略。最后部分通过绘制电流线和磁场线研究薄交互层中线圈源产生的电磁场分布特性。分别计算仪器在无井眼和有井眼模型中的响应，充分考虑了线圈源位置、井径、薄层层厚、泥浆和围岩电导率变化等因素的影响。结果分析表明，发射源处于薄层中时，薄层交界面处会产生电流涡流。电流在穿过薄层与围岩时，将产生反射和透射现象。磁场线随着电流的变化而产生变化，当发射源处于薄交互层不同位置时，地层中磁场的分布是不同的。薄层厚度越大，薄层内的磁场分布越强，上下围岩及无限远处磁场涡流减弱。有井眼影响时，当井眼半径不变，泥浆电导率增大时磁场在薄层中分布较强，泥浆电导率减小时磁场在薄层中分布较弱。