井地电法是研究高含水期油田剩余油分布和注水推荐前沿的一种有效的勘探方法,能够解决油气田中常用的传统测井方法和地震方法所不能解决的一些问题。该方法在矿产勘查、水文地质、工程地质、环境地质勘察中也有广泛应用。井地电法主要有三大关键问题需要研究:井地电法仪器、三维正演模拟、三维反演成像。本文主要针对任意线源井地电法的三维有限元正演进行研究。在本文中,研究了任意(复杂管网)线源井地电法三维地电场的基本理论,在前人工作的基础上推演出了更加完备的任意线源正常电位公式。将总电位分解为正常电位和异常电位,通过计算异常电位消除了电源附近的奇异性。求得了任意线源异常电位变分问题的能量泛函表达式,为本文奠定了有限单元法的数值计算基础。采用网格节点电导率分块连续变化的有限单元法来模拟油气田复杂的地质情况。针对有限元法形成的线性方程组系数矩阵的特点,采用对称逐步超松弛预处理共轭梯度法与按行压缩的存储技术来求解方程,该方法高效、稳定。研究设计了有限单元法正演模拟的算法、数据结构并编写了程序。对在垂直、倾斜、单(二)分支水平线源激励下(同时考虑地表浅层注水和输油钢管构成线源所造成的影响)的典型油气藏地质模型进行了正演模拟。初步研究了线源各段上电流非均匀流入地层对地电场分布的影响和异常响应规律,使得我们的数值模拟更贴近油田生产实际情况。对激励电源处在异常体的不同位置也进行数值模拟,并分析了其异常响应特征和规律。通过对异常响应执行相关算子运算使得异常特征更加显著,异常边缘更加清晰,更加有利于异常的圈定。研究了异常体的物性参数的改变对异常响应的影响,并分析了其异常特征和规律。以上研究成果为井地电法反演计算奠定了良好的基础。