MCSEM作为近年来逐渐发展起来的一种重要地球物理方法,已被广泛应用于海洋勘探活动中,基于自身特有的优势弥补了其他海洋探测方法的不足之处。MCSEM主要通过人工发射源发射低频电磁信号,并由布置在海底或者海水中的接收装置接受带有目标信息的电磁信号,从而探测出需要的海底地质信息。目前对于MCSEM一、二维的数值模拟研究已经非常深入,并且在反演研究中取得较好的效果。本文主要围绕多场源三维海洋可控源电磁数值模拟进行多个方面的研究。论文主要采用非结构有限元法结合MPI并行实现三维MCSEM数值模拟计算。首先总结国内外专家学者对于MCSEM数值模拟的研究成果,其次结合库伦规范势推导出亥姆霍兹方程,并通过非结构节点有限元法得到有限元方程组,考虑到多场源特性,论文采用直接求解总场的方式避免对背景场的重复求解,最后调用PARDISO直接求解器对有限元方程组进行求解。该三维海洋可控源电磁数值模拟算法通过Fortran编程语言编译实现。论文采用非结构四面体单元对模型进行剖分和加密从而提高算法的精度和有效性,网格加密策略为将接收器以及发射源所在单元进行加密,并根据趋肤深度细化目标区域网格单元。同时应用MPI并行计算程序对模型数据进行计算,大幅缩短了算法的计算时间。通过模型验证算法的计算精度和适用性,首先将一维海洋层状储层模型的计算结果与一维解析解对比验证算法的精度,同时将算法应用到多场源中,探究场源数量对于算法效率的影响以及验证算法对于多场源的适用性。其次分析不同源点位置和不同发射频率等模型参数对算法正演响应的影响。最后将算法应用到带有复杂海底地形的海洋油气藏模型中,结果表明地形因素会导致正演响应出现畸变,地形等海底因素是海洋可控源电磁探测中不可忽视的重要因素。