石油资源是世界上最为重要的非可再生能源之一,而石油探测在石油开发中起着不可忽视的作用。随着油田勘探程度的提高,目前剩余的大多是低孔隙度低渗透率低电阻率的油气藏,寻找这种油气藏越来越受到各国重视。因此,能够探测地层的电各向异性、精确评价储层的物理性质的三维感应测井技术也就成了近年来测井界关注的焦点之一。本文的研究工作正是基于上述背景展开的。本文首先在理论上系统的分析了三维感应测井的技术特点及难点,深入了解了国内外的研究现状,为仪器的设计工作提供了可靠的理论依据。然后,利用有限元方法对三维感应测井仪器中金属芯棒的设计给测井响应带来的影响做出分析,论证了金属芯棒的影响是可以有效消除的。接下来针对三维感应测井的技术特点,进行了系统的实验研究,其中包括实验井平台的设计、线圈系结构的设计、信号测量方法和测量系统的设计等,验证了三维感应测井仪器探测的显著特性,为仪器的设计开发做了大量的技术储备。在文章的最后,对三维感应测井仪器中用于消除井眼影响的电极设计做了探索性的实验研究,为电极的设计提出了一些宝贵的建议。