水平井是开发油气田的一种有效手段。大庆油田长垣老区依靠水平井泄油面积大、能够有效地抑制底水上升、提高采收率、节约钻井投资等技术优势,利用水平井挖潜中高渗油藏厚油层顶部剩余油,开拓了水平井应用的一个新领域。但是,它所引起的油藏工程问题比较复杂。本次论文以此为研究背景,旨在开展对水平井底水脊进问题进行研究。首先,根据静水力学理论,分析得到了水脊的形成机理并确定了水脊稳定的条件。其次,结合平面径向稳态渗流理论确定底水地层中水平井流线分布、水脊突破时间、水平井临界产量、水平井临界长度、底水驱替效率以及水脊形状等并进行了分析:(1)通过流函数计算得到了水平井底水脊进的流线分布。分析得知对于底水油藏,油层越薄底水流线分布越尖锐,油层越厚流线分布越平缓,当油层厚度无限大时底水流线分布趋近于边水情形。(2)通过势函数计算得到了水脊形成过程中水脊顶点运动规律。分析得知水脊形成过程中,水脊顶点运动速度是递增的,越接近水平井筒速度越快,因此控制水脊的形成在开采早期就应当重视。另外,还分析了对于特定的无量纲水脊突破时间,垂向渗透率与水脊突破时间成反比,垂向渗透率越大突破时间越短;油层厚度与水脊突破时间成正比,油层越厚突破所需要的时间约长。(3)在层流范围内,产量高的水平井底水水脊是较平缓的(这时水平井笼统见水),而产量较低的水平井底水水脊是较尖的(这时水平井中部见水)。当水平井产量极高时,受水平井筒管流影响,见水部位将向水平井根端偏移。(4)不考虑井筒管流影响下,底水驱替效率伴随着水平井长度的增加而增加。而考虑井筒管流影响下,驱替效率在水平井长度增加到一定值时表现为一个常数。在理论分析基础上,选取研究区典型井进行实例分析,为老区外围特高含水期在厚油层顶部部署水平井提供了合理化建议。