水平井具有泄油面积大,单井产量高等优点,在提高低渗透油气藏的产量和最终采收率方面发挥了巨大的作用。但有时由于油气藏的渗透率极低,渗流阻力大、连通性差等原因,水平井的单井产量也很低,满足不了经济开发的需求。为了进一步提高水平井的产量和最终采收率,改善开采的经济效益,通常需要对水平井采用压裂增产技术,一般是压开多条裂缝来增加油气渗流通道。水平井压裂施工前要求进行压后生产动态预测以指导压裂设计及优选评价设计方案,随着压裂水平井数量的逐年增加,如何成功地预测压裂水平井生产动态就成了一个有待研究的课题。目前的压裂水平井产能预测方法对单相流基本是以解析公式为主,油水两相流主要利用数值模拟方法进行预测,但应用较少,考虑因素也不全面。在前人研究的基础上,本文系统地总结了压裂水平井产能的研究方法,对比了单相流和油水两相流的流入动态,分别给出了解析方法和数值模拟方法计算压裂后水平井的产能。从优化压裂井产能出发,本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)基于水平井压裂改造的技术需求,根据水平井压后的裂缝形态和生产过程中油气在地层和裂缝中的渗流机理,应用复位势理论和叠加原理等基本理论,推导了考虑水平井筒压降和压后形成的多裂缝同时生产时,裂缝互相干扰的产能预测新模型。(2)给出了三维油水两相压裂水平井的产能预测方法,结合油藏—裂缝网格系统划分及IMPES差分方法,建立了生产动态数值模型。模型中将油藏和裂缝当作一个渗流系统处理,针对裂缝划分不等距网格,并考虑裂缝导流能力随时间变化的因素及裂缝中流体高速流动引起的紊流效应。差分后形成的大型七对角线性方程组,可采用逐次线松弛方法迭代求解。(3)通过研究压裂后水平井的产能,计算了不同裂缝导流能力、不同裂缝长度、不同裂缝间距、不同裂缝条数、不同地层渗透率及裂缝长度非均匀情况下压裂水平井的日产油和累积产油量,较全面地分析了地层以及裂缝参数的敏感性。本文对以上几个方面进行了细致的研究,考虑大量实际因素,初步建立了一套压裂水平井生产动态计算以及产能预测的基础理论模型,通过计算分析,得到了一些能指导油田水平井压裂设计的原则和结论。