塔克拉玛干沙漠腹地塔中油田富含了丰富的油气资源，在极端干旱的气候条件下，作为唯一水资源的地下水在该区显得尤其重要。本文以区域地下水水文过程为研究对象，定位观测地下水位时空变化过程。利用抽水试验和GIS技术获取水文地质参数，以此来建立地下水流预测系统，阐明沙漠油气开发区的地下水流运动机理。旨在确定高强度用水条件下的地下水位变化幅度，建立沙漠腹地油田区域地下水响应过程数值模型，预测未来油气资源快速发展的地下水响应状况变化情形，并制定相应的地下水可持续利用对策，以解决油气资源开发与水资源缺乏之间的矛盾。本文目标为探索提高地下水数值模拟精度的方法，与此同时也要为沙漠油气开发区地下水可持续利用提供科学依据。主要结论如下:　　(1)研究区地下水位随着年份的增加，地下水水位整体呈下降趋势。年内水位时间变化与抽水工程密切相关且受气温影响较大。水位在冬歇期11-2月期间较高，之后由于气温的回升以及人类活动的干涉，水位呈现下降趋势。本文通过在潜水含水层的非稳定流抽水试验，利用三种非承压模型计算水文地质参数。结果显示除了Boulton模型无法成功运行，其他两者均得到参数结果。其中Theis with Jacob模型计算得到导水系数T=8.96 E2 m2/d，贮水系数S=6.11 E-2;而Neuman模型所得结果为T=8.76 E2 m2/d，Sy=5.00 E-1，Kv/KH=1.12 E-3，Sy/S=1.00 E1，两者计算所得渗透系数K分别为13.6m/d和13.3m/d。　　(2)研究区所处沙漠腹地，该区地下水埋深深度多大于5m，本文利用雷志栋清华公式计算得到潜水蒸发量为0.986mm/a，可以看出尽管研究区气候极度干燥，但由于潜水埋深较深，所以该区的潜水蒸发量较少，而主要的地下水潜水消耗为人类用水。　　(3)通过Visual modflow软件对研究区地下水位变化进行模拟并且假设未来开发方案。结果显示沙漠腹地油气开发区当今的抽水过程未对该区地下水流场形成明显影响。本文通过假设5种方案，得到如下结果:在供水能力方面，方案5＞方案4＞方案2＞方案3＞方案1;成本方面，方案5＞方案3＞方案4＞方案2＞方案1;所有的供水方案均未对研究区地下水位形成明显的影响。综合考虑得到，在需水量很大时，选择方案4最为优化，如果需水量在方案2的可控范围内，则选择方案2最为合适。