水平井是指井身呈水平或近似水平状态的井，包括井斜角大于65°的大斜度井、井斜角近似等于90°的水平井和井斜角大于90°的上翘井。水平井在十九世纪二、三十年代最早出现在美国，我国的水平井技术始于1965年在四川钻探的磨3井。十九世纪八十年代中期，随着随钻测量仪、PDC钻头和高效导向螺杆钻具等先进技术的应用，水平井钻井技术得到快速发展和推广。中石油从2006年开始加大水平井应用力度，截至2007年末，中石油水平井总井数已达1974口。2007年投产601口水平井，单井平均日产量是同期直井的3倍左右。水平井已成为中国石油转变油气开发方式，实现少井高效开发的重要手段。　　 随着大庆油田勘探开发的不断深入，长垣内部喇嘛甸、萨尔图、杏树岗油田注水开发后期厚油层顶部的剩余油，利用垂直井很难开采。外围低孔渗油田，孔渗性较差，储层厚度薄，利用垂直井开采成本较高。水平井可以扩大采油面积，提高油井产量，增加可采储量和降低开发成本。水平井技术将是大庆油田今后新油田开发以及老油田剩余油挖潜重点考虑的主导技术之一。　　 双侧向测井是一种电阻率测井方法，用于求取地层的含油饱和度。由于其探测深度深、分层能力强，因此是常规测井中的必测项目之一。由于水平井井眼在地层的空间位置不同于垂直井，地层存在各向异性，层界面与井眼基本上呈水平状态，测井仪器响应与垂直井状态下的响应存在较大差异。垂直井中地层以井轴为对称轴径向对称，测井仪器的测量值主要是仪器所在地层贡献。在大斜度井和水平井中，由于井轴偏离地层法向，测井仪器的测量值常常是仪器所在地层和围岩特性参数的加权平均。水平井条件下的双侧向测井响应将受到井眼、泥浆侵入、仪器偏心、围岩、层厚、井斜等因素的影响，因此有必要利用数值模拟方法对水平井双侧向测井响应进行研究。　　 有限元法是一种求解偏微分方程的数值计算方法，被广泛地用于电磁问题的求解中。有限元方法适用于任何复杂边界形状形成的几何物体，含有复杂边界条件的定解问题。双侧向测井稳流场的电位分布满足拉普拉斯方程，与恒压电极和恒流电极上的第一类和第二类边界条件一起构成双侧向测井的定解问题。利用有限元法求解这一定解问题的过程为：首先将边值问题化为某一泛函的极值问题；将求解区域剖分成有限个元素，在每个小元素上建立插值函数；令泛函取极值得到关于节点电位的线性方程组：求解线性方程组得到各节点的电位数值，从而得到测井响应值。　　 本文利用三维有限元方法研究了水平井双侧向测井三维数值模拟方法并编写了软件。在软件开发中，提出了三维网格细分技术，网格划分首先以井轴为中心，依据电极情况划分网格，得到以电极为中心的同心圆网格，这样划分能充分考虑到主电极附近电场变化比较剧烈，网格应划分比较细，以提高计算精度。网格二次划分用地层面切割已经划分好的元素，在进行地层面的再次剖分前对网格进行一定的处理，有选择的对部分节点作平移，把某些节点移到地层面上。处理完毕后再依据地层进行逐层划分，跨越地层的元素将进行再次划分。在求解刚度矩阵中，改进了常规的前线解法，使计算速度大大提高。利用数值模拟方法分析了水平井条件下双侧向测井响应的主要影响因素为泥浆侵入、层厚、围岩影响，并建立了主要影响因素的校正图版。通过校正图版可以计算出地层的真电阻率，可以准确地求取地层的含油饱和度，进而识别储层的流体性质，提高水平井测井解释符合率。　　 本次研究在双侧向三维数值模拟软件开发中采用了前线解法求解刚度矩阵，前线解法的优点是消耗时间少，占用存储空间小，它不像一般的解线性方程组那样在形成完整的矩阵后再消元，而是边安装边消元，提高了运算速度；建立了符合大庆油田地质状况的水平井双侧向测井响应校正图版，为今后水基泥浆水平井测井解释奠定了基础。