我国是世界上中低温地热资源非常丰富的国家之一,然而,地热资源的利用比例却很低,尤其是地热发电。地热和石油都富集于沉积盆地之中,油田通常也是地热田,油田区的地质资料十分丰富,并且有大量的探井、生产井以及废弃井可以改造成地热井,降低地热钻井成本,十分有利于油田伴生地热的开发利用。热伏发电(TEG)技术可以将热能直接转换成电能,本文以数值模拟方法研究了热伏发电技术的效率提升方式。利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立了TEG芯片的数值模型,分别在定温边界和定流量边界条件下研究了 TEG芯片的传热性能、内阻、输出功率、电压等性能指标,并与实验结果进行对比,定流量边界模拟结果与实验结果拟合较好。对TEG芯片的电压和输出功率进行了敏感性分析,研究了碲化铋粒子横截面积、厚度以及填充比对TEG芯片性能的影响。数值模拟结果表明,碲化铋粒子厚度、填充比相同时,TEG芯片电压随粒子横截面积的增大迅速降低,最高输出功率随粒子横截面积的增大缓慢降低;碲化铋粒子横截面积、填充比相同时,TEG芯片内阻随厚度增加而增大,但其电压几乎不变,输出功率随着厚度的增加而降低;碲化铋粒子横截面积、厚度相同时,填充比越高,TEG芯片内阻越高,电压和功率均随着填充比升高而升高,且线性相关。在TEG芯片模型的基础上,建立了热伏发电(TEG)系统的物理模型和数值模型,对3种不同的TEG系统进行了实验测试和数值模拟研究,并将实验数据与数值模拟结果进行了对比。对热伏发电(TEG)技术在油田伴生地热中的开发利用进行了可行性分析,讨论了油田伴生地热开发利用的优缺点、油田伴生地热发电的影响因素等,以华北油田XLJ1井为研究对象,依据现有技术水平计算了油田伴生地热的可发电功率。