注水吞吐在补充地层能量、提高致密储层产油能力等方面有重要作用。常规水驱方式无法有效地动用基质原油,注水吞吐可有效利用致密储层毛管压力,将原油置换出来,具有广阔的应用潜力。本文结合实验测试、数字岩心重构及数值模拟等手段,开展了基于毛管力影响的致密油注水吞吐开发规律研究。首先利用真实的新疆吉木萨尔芦草沟组上甜点致密油岩心开展室内实验,分析注水吞吐在致密油藏中的适用性,通过压汞测试、注水实验及CT扫描实验等手段,对比水驱、注水吞吐和活性水吞吐等不同方式的开发效果。随后,利用数值模拟手段,建立典型的致密油注水吞吐数值模拟模型,对致密油藏单体积压裂水平井的注水吞吐方式进行储层参数敏感性分析及注采参数优化设计,筛选最佳注采参数。最后,以水平井组为研究对象,建立多井吞吐的数值模拟模型,分析不同注水吞吐开发模式对致密油藏的适用性,并对最佳模式进行参数优化设计。实验测得水驱驱油效率为26.77%,注水吞吐采收率为13.61%,活性水吞吐采收率为14.54%,考虑到水驱实验中驱替压力极大,而活性水吞吐采收率与注水吞吐区别不大且活性剂对地层的潜在损害,因此注水吞吐是致密油藏的合理开发方式。通过储层参数的敏感性分析,发现毛管力在水湿储层的注水吞吐开发中效果显著;相比于低渗储层,注水吞吐在超低渗、致密储层更能发挥生产潜力;更高的初始含油饱和度和生产压差会有更好的产量。对单井注水吞吐参数进行优化,发现周期注入量是对吞吐效果影响最明显的参数,此外生产时间、吞吐时机及焖井时间等参数对周期产油都有一定影响。对井组的注水吞吐开发方式,异步吞吐可以发挥“驱渗结合”的优势,相比同步吞吐和异步注采,效果更好。另一方面,注水时差和井距会对异步吞吐生产效果产生一定影响。论文研究成果对于新疆油田吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油及国内外类似的致密油高效开发具有一定指导意义。