随着国内油田开采的不断进行,大多数油田进入高含水低渗透率阶段,为进一步加强低渗透储层以及井间地下砂体之间的连通性,对目标井运用压裂手段来建造具有高渗透率的填砂裂缝,从而改善油气井储层的渗流能力、泄油面积用来提升油井的产油量,以期达到增产目的。在压裂施工工程中动态监测压裂裂缝的形态变化,进而评价压裂效果和改进压裂方案具有较强的工程实际意义。当压裂液进入裂缝时在压裂裂缝处会形成明显的低阻区,与剩余油区域产生较大的电阻率差异。井地电位测量方法可以准确测量人工电场激励下的地面视电阻率分布,通过对压裂施工前和施工过程中地面视电阻率分布对比分析研究,可以有效动态预测因裂缝形成低阻区的形态发育过程,指导现场作业,有助于提升压裂作业实际效果,从而提高油气采收率,实现油田的稳产挖潜。本文针对井地电位测量方法的正演模型、数值模拟和现场监测系统的优化设计、数据分析进行了研究,主要完成了以下工作:（1）以电位法基本理论为基础,推导了二极供电情况下基于传导单元法的地面电位解析式,当压裂液进入裂缝形成低阻扩散带后,推导了在均匀各向同性地下半无限空间中地面异常电位计算模型。（2）研究了基于有限元的裂缝形态预测正演数值模拟问题。对比分析了电位响应数值解和解析解,表明采用传导单元法进行正演建模的合理性。考虑到压裂施工过程中目标井周边布置测点受地形地貌限制和目标井本身存在井斜影响,基于偏心电位法验证了异常电位与裂缝方位之间的对应关系。通过COMSOL多物理场耦合数值模拟软件研究了异常形态裂缝情况下地面电位分布情况,验证了地面电位的等势线变化趋势与裂缝形态具有较好的对应关系,进一步验证了采用电位法进行压裂裂缝的方位和长度预测的合理性,为进一步开展反演研究奠定了理论和数据基础。（3）通过现场对目标压裂1号井和2号井利用偏心电位法进行压裂裂缝形态预测研究,分析了基于电位法的测试系统设备构成和关键参数,通过现场试验优化测试工艺和测试流程,对压裂施工前和压裂过程中地表测点电位数据收集与处理,经计算对比分析,对压裂裂缝的方位和长度进行预测,通过监测裂缝延伸变化对地表电位分布的影响,可进一步预测在压裂过程中地下油层裂缝缝网的扩展情况,对今后提高压裂作业效果、优化压裂设计以及指导测试系统设备优化升级具有重要的意义。