直流电测井广泛应用于油气田的勘探开发,对直流电测井资料应用研究不但有着理论价值,而且有着广泛的现实意义。本文针对自然电位测井和阵列侧向测井,按照仪器工作原理,采用电流势方法,构建了数学物理模型,并采用有限元素法计算仪器在二维地层模型下的测井响应。电流势法不仅能够给出地层响应,而且可以描绘出地层中真实的电流线分布图,从而直观地考察仪器的探测特性,为仪器结构的优化设计提供有益的参考。这种方法是电流势法相比于其它数值算法的优势所在。以此为基础,论文分别考察了环境因素对这两种测井仪器响应的影响,并制作了相应校正图版。本文共分为六章。第一章绪论,主要介绍了直流电测井的研究背景和意义。论述了本文研究内容在国内外研究现状。本文研究期间的主要工作内容和贡献。第二章介绍了直流电测井的方法和原理。分别对本论文研究内容中的自然电位测井和侧向测井这两种常规测井方法的基本原理进行了全面的阐述。第三章论述了电流势方法实现原理,引入了稳流场中的电流势描述方法。介绍了有限元素法的发展历程,给出了有限元素法求解测井电场响应问题的基本步骤,从微分控制方程到变分离散线性方程组,再到基函数的引入,以及最后采用前线解法求解大型稀疏矩阵方程组。第四章应用电流势方法求解自然电位测井响应,阐述了自然电位测井的数学物理模型,在电流势方法中对自然电位测井的数学物理模型进行了模拟。绘制了自然电位的SP-3校正图版,同时考察了不同环境因素对自然电位测井响应的影响。第五章采用电流势方法模拟阵列侧向电极系仪器响应,给出了电流势所满足的边界条件,研究分析非对称结构的阵列电极系响应特征。考察了阵列侧向测井仪器的探测特性,并给出了各种工作模式下电流线分布,进而模拟了格罗宁根效应下的电流线分布。第六章是对本论文进行总结和下一步研究工作展望。作为本论文的研究成果,关于电流势法在直流电测井模拟中的应用,可以为直流电测井仪器电场特性分析以及参数设计和优化提供重要的依据,为测井仪器的设计研究人员提供有益的参考,同时为油气解释人员提供准确的正演资料具有很大的意义。