当前各国对油气资源的需求快速增加,开发油气的重点逐渐从开发常规油气扩展到开发非常规油气,水平井多级压裂理论研究也逐渐成为热点。致密油气藏开发难度大,地层条件复杂,通常开发需要通过多段压裂水平井进行开采,而常规油气藏工程产能分析方法并不能有效的分析致密油气藏产能变化情况,所以为了有效认识致密油气藏产能变化需要新的分析方法。为了解决这个问题,本文在科学合理的描述压力系统形成机制的基础上,考虑致密储层中天然裂缝、人工裂缝和非达西渗流规律的影响,利用原有分区模型的思想,将体积压裂后的致密储层分成五个区域,每个区域分别建立渗流方程,再利用边界的压力条件将五个区域耦合成一个整体,形成单井产量的不稳定模型,同时研究地质参数、裂缝参数与基质参数等因素对产量曲线的影响。根据致密油藏水平井压裂单井不稳定产能模型,建立针对致密油藏的流态划分方法。通过直接对定井底流压产能解进行拉普拉斯反变换,针对不同的流动阶段不同流动形态简化出对应的产能分析公式,并且建立了分流动阶段的参数解释公式。然后将双重孔隙介质油藏简化为不同类型的地质模型,进行产能曲线的分析最后进行矿场实验分析。研究结果表明,改进的五区模型可以较好的模拟致密油藏压裂水平井不稳定产能特征,与现场生产情况基本吻合。并可以通过解析法得到单井产能模型进行相关参数敏感性分析,直接应用产能数据进行分析,可以有效利用生产过程中可以获得的必要数据,避免多次测试对生产的影响。