随着经济增长的需求和石油勘探、钻井与开采技术的进步，射线检测技术越来越多的应用于石油测井技术的多个方面。本文围绕油气井下开采层的复杂情况，运用X射线检测介质识别技术，目的是研制出一种小型化、低辐射、人工可控、安全、可靠并且可连续性作业的井下介质识别的系统样机，从而指导开发策略的制定，保护储层，最终提高采收率。本文以井下地层物质为研究对象，根据X射线与物质的相互作用及其衰减规律，选用了特征射线能量为58.87keV和17.44keV的钨(W)靶光管和钼(Mo)靶光管分别产生两种能量的X射线，从而运用高、低双能量X射线透射技术，消除了厚度对介质识别的影响。本文的研究工作主要集中在介质识别系统的硬件电路和软件程序的设计和调试，系统的硬件电路主要包括：前置放大电路、主放大电路、滤波电路、峰值保持电路、DSP外围硬件电路；系统的软件程序主要包括：主程序、A/D采集程序、多道寻址程序、外扩RAM程序、数据存储及传输程序，并最终绘制出了X射线能谱图。在研制介质识别系统的基础上，构建了室内模拟实验平台，并进行了大量的实验，对实验数据的结果分析表明：介质识别系统已经达到了一定的介质识别的区分度，这为以后的下井实验打下了坚实的基础。