震电效应实验测量表明由地震波诱发的电磁场与储层物性参数息息相关。由于电磁场对流体的敏感性强于弹性波场,震电勘探中的转换电信号有能力指示地震勘探中难以识别的流体分界面（例如油-水界面）,有潜力为常规地震勘探提供重要的补充信息。对震电效应中的波场进行数值模拟,可深化对不同类型储层的震电响应特征的认识,还能加深对震电实验现象的解释。目前描述震电效应中波场的常用理论有孔隙声学近似的震电方程和Pride震电方程。前者理论上具有一定的唯象形,且只考虑了纵波场和电场,适用频率在k Hz左右,但由于其形式简单,已在实际震电勘探工程分析中得到应用;后者基于第一性原理,理论严谨而复杂,完整考虑了快慢纵波场、横波场及电磁场,适用频率最高可达MHz,通常作为震电实验测量的理论解释基础。本文将围绕这两种震电理论,采用有限元法进行震电效应的波场模拟。为分析震电效应中纵波和电场的耦合特征,本文发展了在时间域求解2维孔隙声学近似震电方程的双重网格有限元法。使用了集中质量矩阵以避免声压场递推计算过程中的大规模线性方程组系数矩阵的求逆。为兼顾计算效率和精度,在计算声压场时使用了二次三角形网格离散,而对于电位场则使用线性三角形网格剖分。数值模拟结果与解析解对比证明了本算法的有效性。接着分析了含水-重质油界面砂岩储层的震电响应特征,数值模拟结果表明震电界面响应相较地震波对流体分界面更加敏感;最后分析了近地表基岩凸起及孤石的震电界面响应特征。为全面认识震电效应的波场特征,本文发展了全局p型自适应有限元法,在频率域求解了2维P-SV-TM模式Pride震电方程。在求解Biot方程时,采用了高阶三角形单元以保证孔隙介质弹性波场的模拟精度,并使用了组合质量矩阵进一步压制了数值频散。数值模拟结果与格林函数解吻合很好,验证了有限元算法的正确性。由于电磁波速度比弹性波大几个量级,采用线性三角单元来计算与弹性波耦合的电场即可满足精度要求。最后简要分析了P-SV-TM模式震电波场的基本特征。上述波场模拟均考虑的点源,而震电实验测量中使用的发射源换能器为有限尺寸线源（2维情形下）,因此需考虑有限尺寸震源的辐射声场特征,才可使数值模拟结果与实验测量结果可比拟。本文首先讨论了岩石超声速度测量实验中换能器在弹性介质中的辐射声场。发展了一套2D-3C（2维3分量）岩石超声波场有限元模拟程序,基于该数值模拟程序分析了纵波换能器和横波换能器在弹性介质中辐射声场的动力学模型。基于数值模拟与岩石超声速度测量实验结果对比,定量分析了换能器辐射声场对横波速度测试的影响。发现边缘P波及其转换和反射波、耦合剂、换能器寄生纵振动和纵振动偶极子现象都对横波初至前的噪声有一定贡献,并且柱塞样品直径逐渐减小时,边缘P波及其转换和反射波会逐渐加重对横波初至拾取的干扰。最后考虑了震电实验中纵波换能器在流体介质中的辐射声场,借助震电反射率法实现了震电水槽实验中震电界面响应的数值计算,数值计算结果与震电实验测量结果吻合良好,说明本文震电界面响应数值正演方法的有效性,也进一步表明了Pride震电理论的正确性。