阵列侧向测井是一种新型测井方式,能够同时给出5～6条不同探测深度的测井曲线,因而可给出比较丰富的地层信息。除浅探测深度的响应以外,视电阻率受井眼的影响较小,适用于薄层测井和测量井周围非均匀地层的性质。另外,阵列侧向经过反演可得到较为精确的侵入半径、侵入电阻率和原状地层真电阻率等信息。因此,对阵列侧向测井反演方法的研究,具有一定的理论和现实意义。阵列侧向测井正演问题是一偏微分方程边值问题,利用变分原理可将偏微分方程边值问题转化为泛函极小问题,因而可使用有限元理论来求解。建立了适合阵列侧向测井响应的泛函表达式,采用网格自动剖分和边界处理技术,从而把求解域离散化。经过单元组装,形成求解域的总矩阵方程,使用多核并行优化的前线解法进行求解,最终实现了阵列侧向测井响应的正演计算。并针对斜井和水平井,对有侵和无侵等条件下的阵列侧向测井响应进行了数值模拟。阵列侧向测井反演问题一般转化为优化问题进行求解,通过对高斯-牛顿法、Marquardt等传统方法理论上的分析,指出了其在反演计算中所存在的缺点和修订措施,特别给出了Jacobi矩阵计算和阻尼因子定义方式等方面适合阵列侧向测井反演的方案。实现了三参数(原状地层电阻率、侵入带地层电阻率和泥浆侵入半径)和四参数(冲洗带地层电阻率、冲洗带泥浆侵入半径、过渡带泥浆侵入半径和原状地层电阻率)反演。通过对薄层的反演计算,在计算过程中,该改进算法收敛速度快,计算结果准确。传统优化方法不论怎样改进,仍是一种局部优化方法。而差分进化智能算法是一种全局优化算法,但其后期收敛速度较慢,不能适应实际反演计算。通过把传统优化方法和差分进化智能算法相结合,提出了一种差分进化混合反演算法。计算案例表明,该混合反演算法有全局搜索能力强、局部搜索速度快以及抗噪能力强等特点。煤层气作为一种新型能源,其勘探开发已经引起广泛重视。而裂隙评价是煤层评价的关键,对煤层气勘探开发及后期管理均有十分重要的作用。使用阵列侧向测井研究了煤层的裂隙参数,从计算结果可以看出,阵列侧向测井响应与裂缝孔隙度、裂缝倾角之间存在良好的相关性。并用Marquardt反演方法对其进行反演处理,可确定相应的裂缝孔隙度及裂缝倾角。