注水开发是低渗透油藏开发中最经济有效的提高采收率的技术手段,在国内外得到了广泛应用。在宏观上：当注水压力过小时,地层能量得不到有效补充,原油采收率会大大下降,然而,当注水压力过大时,注入水可能进入裂缝窜流,导致注水波及体积下降,同样会降低原油的采出程度；在微观上：微观驱油机理研究结果表明,对于裂缝-孔隙双重介质来说,渗流速度较低时,易于发挥毛管力的吸水排油作用；当渗流速度较高时,则可以发挥驱动力作用。因此,无论从宏观或微观上,寻求合理的注采参数对储层裂缝扩展的影响规律都至关重要。在大量的理论和试验研究的基础上,本文通过理论分析、数值模拟与现场资料对比校验的方式,揭示了开发过程中储层裂缝动态变化的力学机制、以及注水参数等影响因素对裂缝扩展的影响规律。结合岩土力学、地质力学、断裂力学原理以及渗流力学等基础理论,构建了储层裂缝扩展渗流-应力-损伤耦合数学模型。利用岩石破裂过程分析系统(RPFA)对储层裂缝在不同注采参数条件下的扩展过程进行了数值模拟,综合分析了裂缝储层渗流、应力等动态变化规律。最后通过多种工况条件下的数值模拟,对比分析了储层裂缝扩展状态,得出了最佳状态下裂缝扩展的注采参数。研究成果对注水开发过程中低渗透油藏改造储层及优化井网布置提供重要的理论指导。论文主要研究成果如下：一、开发过程中裂缝动态变化的力学判据根据大庆头台油田实际地质特征,找出裂缝扩展的力学判据,描述裂缝在扩展过程中形状的变化。二、建立裂缝动态变化的数学力学模型1.基于岩石力学、断裂力学、渗流力学及多场耦合理论,建立了低渗透储层渗流-应力-损伤耦合的数学力学模型；2.利用有限元方法,开展了不同注采条件下低渗透储层裂缝扩展的数值模拟,分析了储层裂缝体系渗流场和应力场的动态变化规律,分析了不同注采参数下裂缝扩展机理;3.通过模拟结果与现场研究数据进行对比发现,模拟结果与头台油田所观测得到的数据相吻合,研究成果对低渗透油藏注水开发提供重要的理论指导。