测井是获得油气储层资料的重要手段之一,电法测井是目前应用比较广泛的一种测井方法。现有的电法测井仪器已经不能满足随钻地质导向的需求。随着油气勘探与开采的深入,迫切需要探测与识别更远处的异常体与地层构造,寻找井旁矿场,最大化提高生产效率与经济效益。本文主要研究基于交错网格有限差分数值计算方法的井旁异常体响应数值计算技术,开发相应软件,分析地下断层与异常体的感应测井响应特性,为井旁异常体参数反演和井周围电阻率成像提供正演响应数值计算工具,对远探测新型测井仪器的工程实现提供软件支撑。主要研究成果分为以下四个部分:第一部分描述了地层电各向异性的基本概念和分类,结合各向同性地层中双线圈系与三线圈系感应测井基本理论,研究了电各向异性地层的感应测井仪器结构及原理。第二部分研究了电各向异性地层感应测井数值计算方法。首先从Maxwell方程组出发,推导出感应测井仪器的三维时域交错网格有限差分法的离散计算公式,然后将三维时域问题转化为2.5维频域问题,简化了计算过程,用预处理的双共轭梯度法对差分离散形成的大型稀疏方程组进行求解,同时得到电场强度与磁场强度的数值解,最终进行地层视电导率计算。完成了2.5维交错网格有限差分数值计算程序的编写。第三部分研究了断层地层感应测井响应特性。计算和分析了断层倾角、断距、断层层厚以及仪器在断层中的运动轨迹等因素变化时的测井响应,针对不同的因素建立相应的数值计算模型。结果表明:当仪器由上盘储层进入下盘储层时,断层倾角的变化与视电导率的变化成正比,在其他井眼轨迹的情况下,断层倾角变化对阵列感应测井响应数值影响微弱;长阵列对断距与储层层厚的变化探测比较灵敏;根据测井曲线的变化可以判断断层面所在位置。第四部分研究了异常体感应测井响应。建立异常体数值计算模型,计算分析了电导率对比度、异常体几何尺寸与异常体分布方式等因素变化时的阵列感应测井响应。研究表明:短阵列感应测井曲线的交点位置为异常体与围岩交界面所在位置;异常体厚度(z方向大小)与宽度(x方向大小)的改变都会影响测井响应,短阵列视电导率曲线交点间距为异常体厚度;当两个异常体并排水平横向放置时,不同的水平间距主要影响长阵列的测井感应响应数值大小,当两个异常体纵向放置时,通过短阵列的不同交点之间的间距可以判断异常体的厚度与异常之间的纵向距离。