Se propone un método para resolver el problema de identificación del campo de permeabilidad de un yacimiento tridimensional en condiciones de filtración de fluidos de tres fases. La peculiaridad del método radica en que los pozos conservan la proporcionalidad de los valores de los coeficientes de permeabilidad de las capas obtenidos a priori a partir de los resultados de los estudios geofísicos. La aproximación del campo de permeabilidad se realizó en capas utilizando splines superficiales. El problema de identificación del campo de permeabilidad pertenece a la clase de problemas de coeficientes inversos para un sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineales que describen el proceso de flujo de fluidos en un medio poroso. La solución del problema se redujo a minimizar la función residual construida sobre la tasa de producción total de líquido en los pozos. La minimización de la función residual se realizó mediante el método de Levenberg-Marquardt. Se utilizó el modelo de aceite negro para describir el proceso de filtración del fluido. Las ecuaciones de filtración se resolvieron numéricamente mediante el método de la solución simultánea, y se utilizó el método del volumen de control para aproximar las ecuaciones por variables espaciales. El enfoque propuesto se utilizó para resolver un problema modelo. Se investigó la influencia de diversos tipos de errores en los resultados de la identificación.