随着复杂油气藏和非常规油气藏勘探开发规模的不断扩大,适用于大斜度井和水平井的随钻核磁共振测井技术得到广泛应用。但钻井过程中仪器的强烈振动会使信噪比降低,同时产生无效信号。低梯度静磁场会降低径向振动对回波信号的影响。本文以“Inside-out”结构为主磁体结构,再分别加入聚焦磁体、高导磁材料以及二者的结合,设计四种磁体方案。以满足共振频率为500 k Hz为前提,利用有限元方法,依次改变磁性材料厚度、高度以及间距来模拟四种磁体方案,进而优化主磁体、聚焦磁体和高导磁材料的结构,以得到最优化的静磁场梯度,从而实现低梯度。针对四种磁体方案匹配的螺线管形天线结构,利用上述方法分析线圈线径和匝数对天线电性参数的影响,其中包括天线电感值、消耗内阻值和天线Q值三个方面。确定线圈线径和匝数后,进一步研究线圈直径和间距对射频磁场分布的变化特征。根据设计指标,迭代优化确定四种探头方案的最优参数。针对四种探头方案,在自旋动力学的理论基础下,从正交匹配效果、频率偏差、敏感区域体积、信号强度和信噪比五个方面对探测特性影响因素进行分析。