地层中的低频极化（小于10 kHz）效应能显著增加测量电磁场的幅度并减小相位,其中虚部电阻率能直接表现出低频极化效应,使电磁场响应受到显著影响。基于井筒电磁数据可以重建井周电导率实部和虚部的分布。这些信息可以用于评价油气储层的含水饱和度,实现对开发油气储层的监测,在提高油气储层采收率和地热资源开发中发挥有效作用。本文基于一组碳酸盐岩储层岩心样品的复电阻率测量数据,分析并反演了岩石复电阻率模型的电磁参数,建立了饱和油气储层的复电阻率模型。开发了一套基于频率域电磁正反演算法的复电阻率成像方法。取得了如下成果和认识:（1）碳酸盐岩储层的电磁频散特征分析从碳酸盐岩潜山储层岩心样品出发,实验测量并分析了其频率相关的复电阻率特征;讨论了复电阻率与含油饱和度之间的关系;综合考虑到导电和极化效应,借助正则化最小二乘算法分别拟合Debye模型和Cole-Cole模型,并提取低频电磁激发极化（IP）效应参数;开展了井间电磁层状介质模型的电磁响应模拟试验,通过不同频率、井间距以及目标体与背景电阻率的对比度这三类参数的变化,讨论并分析了虚部电阻率对异常响应的贡献。模拟结果证实含油储层的测量结果具有明显的电磁频散特征。（2）频率域井筒电磁正演推导了基于六面体单元的频率域电磁矢量有限元（FDFE）模拟方法,在FDFE迭代求解框架中,对复线性系统进行谱等价性变换,提高了迭代求解的效率;采用不完全LU分解预条件方法,在多源、多频率、多模型求解等方面提高电磁模拟的效率。（3）井筒电磁反演基于高斯牛顿反演框架,反演得到了基于合成井间电磁数据的实部电阻率和虚部电阻率模型。反演过程中采用了通用测量约束的方法,相对于平滑约束反演,对模型界面的刻画能力得到了提高;反演迭代中采用了基于Lanczos分解的谱方法,同时求解多个正则化参数对应的标准方程,为L曲线方法确定正则化参数节省了大量时间,有效提高了反演的效率。