Este artículo está dedicado al desarrollo de una base teórica y algorítmica para la modelización numérica del método de potencial espontáneo (SP) aplicado al estudio de reservorios arenoso-arcillosos. En términos de flujos acoplados, consideramos un modelo físico-matemático de señales de SP de una fuente electroquímica, en relación con el caso de arenisca arcillosa saturada de fluidos. Se desarrolló un algoritmo para la modelización de señales de SP en 2D mediante elementos finitos, que fue implementado en software, junto con sus pruebas internas y externas con soluciones analíticas. La modelización numérica de SP se llevó a cabo, determinando las dependencias del grosor del reservorio y la porosidad, la cantidad de material arcilloso y el tipo de minerales. Realizamos un análisis comparativo de los datos de SP simulados y de campo, utilizando los resultados de exámenes de núcleos de laboratorio tomados de pozos en varios campos de la Región Ob Longitudinal de Siberia Occidental. Los resultados del estudio pueden ser utilizados tanto para el desarrollo de las técnicas de SP existentes, proporcionándoles un modelo computacional coherente, como para el diseño de nuevos enfoques experimentales.