水力压裂是高效开采低渗透油藏的有效措施，低渗储层中存在的启动压力梯度和人工缝中的高速非线性渗流使得油藏流体的渗流特征更加复杂化，因此需要将人工裂缝与井网系统部署进行优化研究，为整体压裂优化设计和低渗透油田的高效开发提供决策的理论依据。 论文在系统分析低渗透储层微尺度渗流特征的基础上，通过室内实验研究了低渗岩心的渗透率、孔隙度的压敏效应，建立了渗透率、孔隙度的压敏效应关系模型，同时对低渗岩心进行启动压力梯度测定实验，建立了单相与油水两相启动压力梯度的统一实验模型；以岩心压汞资料为基础提出了储层岩石分类方法—储层品质指数(√k/φ)法，建立了油层毛管压力和相对渗透率资料的类属处理方法，将储层非均质表征技术延伸到岩石与流体相互作用关系，具有重要实用价值。通过分析含人工裂缝低渗油藏中的流体渗流特征，建立了涵盖低渗启动压力梯度和裂缝高渗的非线性统一模型，在此基础上建立了耦合人工裂缝渗流的低渗油藏渗流数学模型，模型既考虑低渗油层的压敏效应又考虑人工裂缝的时变导流能力和缝面污染情况；提出了含人工裂缝油藏的局部双重介质耦合求解技术—裂缝与油藏渗流联立数值模型求解技术，并编制了计算程序软件。 利用设计软件对典型井网进行数值模拟研究，分别对低渗油藏采用反五点、反七点和反九点井网等不同井网形状进行了优选研究，结果表明采用五点井网注水井排与最大渗透率方向一致时注水效果较好；采用七点法面积井网开发时注水井排与最大主应力方向夹角为22.5°时效果最佳；按照九点法布井时，注水井排与最大渗透率方向在夹角为45°时开发效果最好。 裂缝参数优化表明，随着裂缝穿透率的增加，见水时间缩短，无水采油期减小，裂缝穿透率应接近井距之半，开发效果较好；开发效果随无因次裂缝导流能力增加而增加，当无因次裂缝导流能力超过10时，累积产油量增加变缓；油水井同时压裂且裂缝方向与水井井排或油井井排方向平行时为最佳裂缝方位。