水力压裂是当前油田增加产量的重要方式,在压裂过程中对裂缝的形态进行监测是一项关键的技术难题。目前在井地电位法压裂裂缝反演研究中,多采用线电流源模型来模拟地下裂缝,反演出的裂缝形态与实际有较大出入;而在反演求解中应用较多的高斯牛顿法由于每步迭代都要求海森矩阵,降低了求解速度;若测量地表面地形存在坡度等影响因素也会对测量结果造成影响,导致监测出现误差;常规的理论模型多为单一均匀电阻率模型,对复杂地层结构的情况普遍缺乏适应性。针对以上问题本文构建了等腰三角形的面电流源裂缝模型进行研究,其所反演出的结果更符合裂缝的实际形态;同时采用拟牛顿算法对三角形裂缝模型的底、高、深度和电流的分流系数进行反演求解,该算法用正定矩阵替代海森矩阵,确保了求解的精度、收敛的速度,大幅度减少了计算的时间;对地表坡度对测量结果的影响进行了详细的研究,通过在反演公式中加入坡度因素,达到修正地面坡度对结果影响的目的;研究了不同地层构造对于测量结果的影响规律,包括在垂直方向上呈多层不同电阻率分布的地质模型,对实际的裂缝监测有一定的指导意义;在实验室构建了电位法裂缝监测水槽实验装置,利用项目组所研制的电法仪对不同深度、长度、厚度、方位角、数量的裂缝模型的电位法监测数据进行了测量获取,得到的数据被用于反演算法的验证及相关规律的总结。