低渗透油藏具有低孔、低渗的特点,大部分为砂岩、砂砾岩且岩性致密,在我国分布广泛。现已投入开发的低渗透薄层油气藏,直井及直井压裂等常规手段很难改善其渗流环境,获得较好的经济效益,目前在长庆油田、胜利油田等,应用多段压裂水平井开采低渗透油藏的技术已成功应用并日渐成熟。还有部分低渗油层厚度大,纵向跨度广,需要采用非常规的直井多段压裂开发,在纵向上压裂多段垂直裂缝,使其得到有效动用。研究表明,低渗透油藏需要考虑启动压力梯度和压力敏感性等因素的非线性流动,这都对指导合理压裂参数和生产制度有确切的影响。此外,多段压裂开发采用弹性开发方式会面临能量衰竭快的问题,而注水开发又容易出现注入水沿高渗裂缝带窜流的问题。为此,本文以水平井和直井多段压裂技术为基础,参考胜利油田典型低渗区块实际生产资料,首先对水平井和直井多段压裂开发的渗流特征进行分析,在研究产能影响因素的基础上进行压裂参数优化,并确定合理生产压差。然后建立低渗透油藏多段压裂数值模型,研究水平井多段压裂合理注水方式及直井多段压裂开发形式下的的裂缝布置方式。考虑低渗透油藏特殊因素(启动压力梯度、基质压敏性和裂缝变导流能力),建立低渗透油藏水平井多段压裂渗流数学模型,求解得到实际油藏的渗流特征和开发规律。分析压力、流线和压力梯度场来划分渗流阶段,通过分析日油、采油指数等生产参数进行生产动态分析。首先通过分析改变各裂缝参数对产能影响的模拟结果,确定产能主控因素及影响规律,优化裂缝参数。然后采用油藏数值模拟和油藏工程分析方法,基于采油指数、渗流阶段、压力系数进行分析,设计合理的生产压差。另外,以多段压裂水平井为例,分析弹性开发、常规注水开发的生产规律,针对存在地层能量不足、水淹等问题,研究基于渗吸理论的注水吞吐和超前注水开发方式,对比开发效果和产量影响因素,确定合理开发方式,既能及时补充地层能量又可以减缓沿裂缝水淹的问题。针对纵向厚度比较大的低渗砂砾岩油藏,对比了采用分支水平井和多段压裂直井两种方式的开发效果。然后分析了裂缝导流能力、供油面积、地层渗透率等产能影响因素,做出裂缝长度、C_f/K_m(裂缝导流能力与地层渗透率之比)与累产的图版以用于压裂设计优化,同时研究了韵律性与极差对开发的影响。最后研究了裂缝长度、高度、间距分布等布缝原则,以指导实际压裂方案。