电缆地层测试是一种动态测试方法。随着仪器功能的逐渐增加，电缆地层测试在油气勘探中的地位越来越重要，仪器测试响应与待测地层参数之间的关系也引起越来越多的关注。本文从正、反演两个方面来研究测试响应与地层及仪器参数之间的关系。正演方面，建立了包含不同影响因素的电缆地层测试的数学模型，并通过对各场方程性质的分析和两种常用的有限元方法计算结果比较，采用稳定性较好的Galerkin和最小二乘有限元方法分别求解压力场和饱和度场，得到测试过程中的压力场和饱和度场随时间和空间变化的情况。计算表明，油水两相测试与单相测试响应有很大不同。为正确认识仪器性能、指导仪器设计和使用、确定仪器工作范围、指导采样，模拟了不同渗透率地层中不同管储、表皮效应和各向异性比等对测试压力响应和地层中相饱和度分布及取样时真实地层流体流出时间的影响。模拟显示，管储效应对低渗透率地层影响明显，使压力响应曲线变形严重，真实地层流体流到泵抽探针减慢，管储体积越大，影响越明显；随着地层渗透率的升高，管储效应对测量的影响逐渐减小。表皮效应使低渗透地层的压力响应中存在一个很大的附加压降，使地层流体更快地流向泵抽探针；渗透率越高表皮效应引起的附加压降越小，地层流体流向泵抽探针越慢，甚至比无表皮层时慢；当表皮层厚度达到一定值时，表皮效应对地层的影响趋于一致。地层各向异性程度越严重，地层的压降越大，地层流体流向泵抽探针越快。这些结果都为仪器设计时的参数选择提供了依据。在测试参数反演方法研究中，本文根据BP方法能够映射出高度复杂非线性函数的特点，采用BP方法建立了电缆地层测试数据反演的人工神经网络模型，可以映射出测试压力响应和地层及仪器参数之间复杂的函数关系，同时准确反演出地层的渗透率和无量纲表皮系数，为电缆地层测试资料的解释奠定了基础。