我国东部油田经过几十年的注水开发,现已经进入高含水期,注水开发难度越来越大,其原因主要在于长期的注水开发加剧了地层非均质性,使得驱替流体在注采井之间形成高渗透水流通道,加之不利的油水流度比,使得注入水在高渗透区域注入采出形成无效循环,无法驱替低渗透区域的剩余油。近年来注水已经不能更为有效地进行开发,油田依据提高洗油效率和增大波及系数两个思路,展开了一系列技术研究,发展了三次采油技术,其中堵水调剖技术通过封堵高渗透区域可以有效调节地层非均质性,增油降水效果明显,矿场试验证明聚合物凝胶体系堵水调剖技术可以有效地提高原油采收率。本文在大量调研聚合物凝胶体系的堵调机理,在黑油模型的基础上进行修改和优化,建立了三维两相(油、水)多组分(聚合物,交联剂,凝胶/冻胶,矿化度)数学模型,综合考虑重力、毛管压力、流体和岩石压缩性、聚合物的不可入孔隙体积、吸附、滞留、扩散、阻力系数、残余阻力系数、交联反应、剪切对粘度影响。模型使用有限体积法对数学方程进行离散,采用全隐式Newton-Raphson迭代方法求解数值模型,本文针对虚拟网格井技术对矩阵元素分布的影响,采用“矩阵预排序+预处理技术+双共轭梯度稳定法”的方法求解线性方程组,使用C++语言和MATLAB软件编制了聚合物凝胶体系堵水调剖数值模拟软件。通过与商业软件和室内物理模拟实验的对比,验证了数值模拟软件的正确性和可靠性,该软件可以实现对水驱、聚合物驱、弱凝胶和冻胶驱的数值模拟。同时利用所编制的数值模拟软件对比研究了水驱、聚合物驱、凝胶驱的驱油效果,证明其驱油能力从大到小的排序为:弱凝胶驱>冻胶驱>聚合物驱>水驱;利用该软件对影响聚合物凝胶体系堵调效果的因素进行了敏感性分析,结果符合其驱油规律;利用该软件对某油田的调堵模块进行了聚合物冻胶封堵调堵数值模拟,评价该区块的开发方案的优劣,通过实际应用证明该数值模拟软件具有很好的实用性,可以用于聚合物凝胶体系堵水调剖机理研究、开发方案的制定和优选和开发效果的预测。