石油天然气作为地球上的重要能源,为人类的现代生活带来了巨大的便利。研究储层岩石中的油气分布及含量是石油勘探及测井领域的主要目的。而岩石物理是采用地球物理勘探及测井方法认识油气藏的基础及衔接油气藏开发的重要桥梁。针对近些年较为主流的电法测井领域,利用数字岩芯及数值计算方法开展对岩石电特性的研究来评估储层岩石油气含量成为新的研究热点。本文基于有限元方法,借助High Frequency Structure Simulator(HFSS)仿真软件,基于固态物理学建立了基本晶体结构的三种理想化岩石微结构模型--简单晶格立方体模型,面心结构立方体模型及体心结构立方体模型。在HFSS中运用电磁波激励及电场仿真计算,对于两组分岩石微结构和三组分的亲水性、亲油性岩石微结构等情况分别建模仿真,求解出岩石样本的等效介电常数,并将HFSS仿真得到的岩石等效介电常数与几种经典解析公式求解出的等效介电常数结果进行对比分析,总结得出岩石介电常数在不同孔隙度,不同岩石含水饱和度,不同岩石结构,不同岩石内含物等条件下的变化规律。由于经典解析公式在计算岩石等效介电常数时仅考虑岩石的孔隙与含水饱和度,缺乏对岩石微观几何结构的考虑,且在模型结构上具有限定性的假设条件,本文在对岩石介电常数数值仿真数据与岩石介电常数理论数据进行充分研究与分析之后,提出对Lorentz-Lorenz,Clausius-Mossotti(LLCM)公式运用一种非线性拟合方法进行修正,分别在高、低孔隙度条件下给出一种岩石等效介电常数计算的半解析公式,这一方法可用于快速计算具有特定微结构的岩石模型等效介电常数,具有理论创新及实际应用意义。