水侵是制约边底水天然气藏开发效益的重要因素。伴随水侵的水封气效应会进一步降低气井产能和气藏采收率。碳酸盐岩边底水气藏的储集空间类型复杂,溶蚀孔洞缝发育,非均质性强,造成水侵风险加重、水封气效应加剧。目前气藏数值模拟尚未考虑水封气效应,导致水侵后采收率预测偏高,对气藏开发的指导作用有限。鉴于此,认清水封气效应的微观机理,探索水封气效应的数值模拟实现方法,分析其对地质因素和开发因素的敏感性,可为碳酸盐岩边底水气藏的控水治水提供理论依据和指导,对于此类气藏的有效开发具有重要的现实意义。本论文对气藏开发过程中的水侵、水锁、相滞留以及数值模拟中的相渗和毛管力滞后等进行充分调研。在此基础上深入认识水封气效应的微观机理,提出水封气效应数值模拟的实现方法,然后通过典型模型分析水封气效应对不同影响因素的敏感性,最后,模拟预测了考虑水封气效应情况下某真实气藏的开发效果。研究认为,水封气效应发生在水侵后的气驱水的驱替过程中,其微观机理在于储层润湿性和贾敏效应;可通过设置水相滞留、气相和水相相对渗透率滞后以及毛管力滞后实现对水封气效应的数值模拟;储层渗透率非均质性以及采气速度等因素均会对水封气效应造成影响;水封气效应会制约碳酸盐岩边底水气藏的开发效果,因此需要提前采取措施延缓或抑制水侵及水封气。