本文根据特低渗透油藏渗流规律,在总结前人已有成果的基础上,结合物理模拟、渗流力学、数值计算等方法对非线性渗流数值模拟方法和应用进行了系统研究,完成了以下工作：(1)验证了特低渗透储层非线性渗流特征,在非线性渗流模型基础上建立了特低渗透油藏三维三相非线性渗流油藏数学模型,给出了数学模型的基本假设条件、数学方程、边界条件和初始条件。(2)采用块中心七点有限差分方法对特低渗透油藏非线性渗流数学模型进行差分离散,引入无因次渗透率系数对绝对渗透率进行修正,给出了井-网格方程和相应的数值模型,并利用交替迭代法进行数值求解。(3)编制了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟软件,软件由四个模块组成：地质图件采集模块、数模参数采集模块、三维动态可视化分析模块和多方案对比模块。(4)对非线性渗流数值模拟软件进行零平衡验证、对称性求解验证、非线性渗流参数敏感性分析,并与通用商业化油藏数值模拟软件进行对比验证,验证了非线性渗流数值模拟软件求解的稳定性。(5)以典型特低渗透区块数据为基础,建立平面非均质、垂向非均质和典型井网形式概念模型进行试算,研究非线性渗流规律对特低渗透油藏开发的影响。(6)将特低渗透油藏非线性渗流数值模拟软件应用到吉林和长庆油田实际特低渗透区块中去,研究井网适应性和有效驱动压力体系,确定合理的井网调整方案和调整时机。