成像测井装备是20世纪90年代初投入商业运营的主流测井装备。

成像测井装备的主要特征是多种阵列化传感器（主要集中在电、声、核磁等方法）的应用使得仪器探测的几何维度和精细程度大大增加，具有对地层各向异性和非均质的定量分析能力。下表示出地球物理测井探测器的几何空间探测能力对比（用柱坐标系描述，向表示仪器的径向探测能力，角表示仪器的方位探测能力，向由仪器沿井轴运动形成按深度采集测量）。

测井探测器几何空间探测能力对比表

井下空间探测能力	特点	典型仪器
1D	无、探测能力	绝大多数核测井仪 常规电测井仪 常规声波测井仪
1D+	有弱探测能力	双侧向、双感应测井仪 阵列中子测井仪 水泥胶结测井仪
2D-	有强探测能力	阵列感应测井仪 多频核磁共振测井仪
	有正交探测能力	地层倾角测井仪 多极子阵列声波测井仪
2D	有完全探测能力	超声波电视成像测井仪 微电阻率扫描测井仪 随钻方位类（电阻率、伽马、密度，等）测井仪
2D+，3D	有正交和弱探测能力	三分量感应测井仪 阵列方位侧向测井仪
	有完全和强探测能力	三维声波测井仪 方位远探测声波测井仪
注：D（维度），（径向），（方位角），+（强），-（弱）

成像测井装备有以下6种典型的下井仪器（称为三电两声一核磁）。

是最先推出的成像测井仪，在地层倾角测井仪的基础上通过大量增加沿井周分布的测量电极（电扣，商用仪器有144～192个电扣）可以获得分辨率不低于5毫米的井壁二维电阻率成像，因此对储层的地质特征（层理、岩性、裂缝等）具有很好的识别能力。仪器的主要功能模块包括：推靠式测量极板（6～8个，每个极板一般为24个电扣分为上下两排，内嵌前置放大和多通道分时传输控制和调制电路），极板接口电路，多通道模拟信号选择器，有源滤波和可控增益放大器，数据采集、存储器，主控处理器（CPU或DSP）和仪器总线接口电路。

由双感应测井仪发展而来，通过增加不同间距的测量线圈形成一发多收线圈系（最多八组，每组由一个接收线圈和位于内侧的反绕补偿线圈串接组成），可获得更加精细的地层径向电阻率变化特征，仪器纵向特性的改善不再使用聚焦线圈而由软件处理完成。阵列感应测井仪的发射信号包含多个频率，线圈距越大频率越低则径向探测深度越大。在硬件结构上与向量双感应相似，对阵列的每个线圈（通过数字相敏检波）获得正交相位的两个接收幅度信号；软件处理则有很大的不同，每组线圈的矢量数据要经过趋肤效应校正、井眼影响校正，合成聚焦和分辨率匹配等多个步骤完成，视电导率反演的主要计算模式是卷积滤波处理，滤波系数矩阵由正演数值模拟结合仪器刻度获得。阵列感应测井仪能获得多个（通常是5个）不同径向探测深度的按照纵向分辨率分组的视电阻率曲线，其优异的径向探测性能不仅能够很好的辨别储层和侵入特性，还能够准确地定量评价流体含油饱和度。通过增加与Z轴（井轴）垂直的XY平面两组正交布局的发射接收线圈对，能够形成具有多（几何）分量测量性能的三维（3D）感应测井仪，具有对斜交地层和泥岩夹层的评价能力。仪器的主要功能模块：阵列式线圈系，多频信号发射激励电路，多路选择器（选择接收线圈或内刻度信号），选频放大器，多路并行数据采集、存储器，主控处理器、辅助处理器（均为CPU或DSP），仪器总线接口电路。

由双侧向测井仪发展而来，通过增加信号频率分量和屏蔽电极对，形成多条不同径向探测深度的电流聚焦电阻率曲线。阵列侧向测井仪像双侧向一样具有很宽的动态测量范围，但由于仪器结构的限制使得径向探测深度不及阵列感应仪器。仪器的主要功能模块：阵列式电极系，多频信号发生器，平衡信号放大器，多频屏流放大器（有源带通滤波，调制器，功率放大），多路并行数据采集、存储器，主控处理器（CPU或DSP，通过数字相敏检波获得电压和电流数据），仪器总线接口电路。

是在井下声波电视测井仪基础上发展而成的一种全井眼二维成像仪器，具有优良聚焦性能的系列化换能器（根据需要选用不同工作频率和带宽特性，频率分辨率好但在泥浆比重高时衰减大，宽带换能器灵敏度低但波列响应特性好能够分辨套管井多个界面形成的反射波）使得仪器具有较高的成像分辨率，可适用于裸眼井和套管井测量。仪器的主要功能模块：旋转探头，同步发射激励电路，接收信号放大电路，数据采集电路，主控处理器（CPU或DSP，主要功能：控制时序，数据采集波列的首波幅度、到时数据提取，或多界面反射波参数提取），仪器总线接口电路。

在继承阵列声波测井仪单极全波测量的基础上，通过增加正交设置的偶极信号激励、接收功能来获得软地层条件下的横波时差和地层各向异性的探测能力。多极子声波测井仪采用专用隔声短节（隔声体，具有可挠曲机械结构）衰减直达纵波和横波。多极子声波测井仪在成像测井仪器系列中具有最大的采集和上传数据量。仪器的主要功能模块：多极发射声系，隔声体，阵列接收声系（多采用4片×8组结构），多通道发射激励电路，多通道接收信号前置放大和极性合成电路，可控增益放大、有源带通滤波电路，多通道同步数据采集电路，主控处理器（CPU或DSP），仪器总线接口电路。

核磁共振（NMR）测井仪的探测器通过强磁铁产生的静磁场磁化被测地层，并对穿过磁铁绕制的线圈施加与静磁场正交的特定频率（拉莫尔频率）和时间序列（宏观磁化矢量呈90°扳倒或180°反转）的电激励形成交变电磁场，使得地层中氢核产生核磁共振，测量交变电磁场撤除后的回波（自由感应衰减，FID）变化特性。通过多指数反演计算可以获得地层的横向弛豫时间谱（T₂谱）和纵向弛豫时间常数（T₁）。为提高信噪比，T₂谱采用称为CPMG的重复激励-测量序列；由于接收线圈不能直接感应纵向弛豫信号，T₁的获取要通过特殊的激励-测量序列（反转回复）获得。T₂谱能够清晰地反映可动和束缚（黏土，毛管）流体特征，因此可用于评价储层孔隙结构特性，T₂截止值（可动和束缚流体峰值之间的谷点时间值）常作为储层产能评价的重要参数。利用二维核磁共振（2D-NMR）方法还可获得扩散系数，进而分析流体的油气水含量。由于静磁场沿径向呈梯度衰减变化，使得通过改变频率能够选择不同的径向区域产生核磁共振，因此（多频核磁）仪器还能够获得不同径向探测深度的一组T2谱数据。仪器的主要功能模块：核磁共振探头（磁体，线圈），直流储能单元，发射信号激励电路，线圈谐振控制电路，回波信号接收放大器，数据采集电路，主控处理器（CPU或DSP），仪器总线接口电路。

成像测井地面系统的显著特征是多台高性能主机（图形工作站，微机）、外设（图形显示，数据存储，成果绘图）和嵌入式前端机（测井专用接口）通过网络交换机形成高速互联的局域网体系。主机在多用户多任务操作系统（Unix或Windows）支持下运行测井服务软件，嵌入式前端机在 实时操作系统环境完成电缆数据传输、辅助信号处理采集和深度子系统控制等功能。

测井服务软件的主要功能有：系统初始化（任务加载，通用参数设定，系统自检）；仪器刻度（各类型仪器的主刻度，现场刻度）；服务表编辑（测井参数设定）；测井作业和质量监测；数据回放检查；井场数据处理（快速直观解释评价）等。

成像测井装备的井下探测能力（井旁几何空间分辨，测量动态范围和精度）不断提高，逐步形成 扫描成像系列，如多极子声波测井仪发展成为三维（3D，具有径向探测能力）声波测井仪和方位远探测声波测井仪，阵列侧向测井仪发展成为方位阵列（3D）侧向测井仪。地面系统的实时处理能力和数据通信带宽不断提高，初步具有井场快速成像和评价的能力。