为了去掉密度测井中的放射性化学源,提高脉冲中子源密度测井的测量精度,促进脉冲中子源密度测井的发展,本文建立了一种脉冲中子密度测井新方法。首先采用MCNP5模拟研究了脉冲中子源密度测量过程中中子场和伽马场的时间、空间特性,为后续的脉冲时序、源距等设计提供依据;其次基于中子耦合场理论,从理论上推导出可以消除含氢指数（HI）和非弹散射截面(∑_in)影响的脉冲中子密度测井新方法;然后针对新方法优化设计了仪器结构;最后通过建立多种不同性质的地层研究了脉冲中子密度测井新方法在随钻环境下的应用效果。研究结果表明,脉冲中子源密度测井同样具有很高的测量精度。利用非弹伽马射线测量密度时受非弹伽马源空间分布的和岩性的影响,这主要是HI和∑_in的影响。粒子的时间、空间特性研究显示,快中子和非弹伽马射线需在脉冲期间测量,且两者随源距衰减较快,源距不宜过大。以快中子耦合场理论为基础,从理论上推导出了通过非弹伽马计数比和快中子计数比校正∑_in和HI影响的脉冲中子密度测井新方法。针对研究的新方法,设计了一个D-T脉冲中子源、两个快中子和两个伽马探测器的探测系统,优选出氦-4（He-4）快中子探测器和溴化镧（LaBr₃）闪烁伽马探测器,给出屏蔽效果最佳的钨+镍的快中子屏蔽组合和钨+铅的伽马射线屏蔽组合。在不同HI、岩性、孔隙流体类型的随钻环境下的模拟结果显示脉冲中子密度测井新方法通过非弹伽马计数比和快中子计数比很好的校正了伽马源空间分布和岩性的影响,随钻环境下应用效果很好。对于含气地层,当地层密度小于1.9g/cm³时有较明显误差,但地层密度一般高于2.0g/cm³。井径的变化会影响测量结果,测量密度随井径增加而减小,测量误差与井眼间隙呈很好的二次函数关系。本文研究丰富了随钻脉冲中子密度测井理论方法,为脉冲中子密度测井仪器的研制提供依据,一定程度上促进了我国脉冲中子密度测井的发展。