全球致密油资源丰富,在常规油气勘探开发程度普遍较高的情况下,北美致密油采用“水平井+体积压裂”非常规开发技术实现了工业开采,改变了世界能源格局,致密油已成为未来油气开发的重要接替领域。我国致密油资源丰富,国内没有成功开发的先例,致密油开发整体还处于局部开发先导试验阶段。由于致密油储层地质条件复杂,物性差,渗流阻力大,基本无自然产能,采用水平井体积压裂后导致储层的储集空间非均质性更强,不同尺度介质的流动机理复杂,缺乏反应致密油特点的动态预测模型,单井产量预测难度大,油井生产动态规律难以把握。因此,迫切需要从机理研究出发,开展致密油藏生产动态规律研究,对于确定致密油开发技术政策具有重要的理论和指导意义。本文应用油藏工程方法、数值模拟技术等手段,综合开展致密油藏储层特征、渗流机理、生产动态规律以及致密油藏水平井体积压裂的动态预测模型研究,取得的主要研究成果如下:搞清了致密油储层毫米-微米-纳米级不同尺度孔缝系统的发育特征,其中孔隙以小尺度微米级孔隙和纳米级孔隙为主,发育微纳米级裂缝、微裂缝、局部裂缝、区域裂缝等不同尺度的裂缝;揭示了致密储层中的油具有从大孔隙到纳米孔隙连续性含油特征。为渗流机理和生产动态规律的研究奠定了基础。深化了致密油藏非线性渗流机理研究。渗透率小于0.01mD时,基质的应力敏感性较弱,裂缝存在临界闭合压力,同时致密储层存在较高启动压力梯度的特征。建立了基质与裂缝的压敏效应、启动压力梯度的数学描述模型,为致密油开发动态及产能评价提供理论支持。明确了致密油藏不同生产阶段基质、裂缝对产能的贡献。初期高产快速递减阶段主要是裂缝对产能的贡献;后期低产和稳产阶段主要是基质孔隙对产能的贡献,认为幂指数递减方法可以较为准确地描述产量递减规律,评价了生产井动态储量及最终可采储量(EUR),为产能预测奠定了物质基础。基于致密油藏的非线性渗流机理,建立了致密油体积压裂水平井生产的动态预测模型,通过体积压裂水平井参数敏感性分析搞清了影响体积压裂水平井产能的主控因素—压裂段数、裂缝的长度和导流能力;增大体积压裂规模可扩大控制体积,大幅度提高单井产量。为科学、合理、高效的开发致密油藏提供了理论和技术支撑。