针对当前低渗透、特低渗透油藏开发过程中所面临的问题，从流体在低渗透多孔介质中的渗流机理出发，通过引入前人提出的渗流流体基本概念，利用室内物理模拟实验和基础理论，揭示了特低渗透油藏中油相和水相启动压力梯度产生的机理，得到了特低渗岩心中油相和水相的启动压力梯度与地层渗透率之间的相关关系，在此基础上建立了考虑油相和水相启动压力梯度的非达西渗流数学模型。对单相液体的稳定渗流和均质无限大地层不稳定渗流方程进行了解析求解。在三维三相黑油模型的基础上，引入了油水两相的启动压力梯度，编制了考虑油水两相启动压力梯度的数值模拟软件。利用该模拟软件，对长庆特低渗透西峰油田某区块一个菱形反九点注采井网进行了实例计算，研究了启动压力梯度对特低渗透油藏开发指标的影响规律。结果表明，启动压力梯度的存在使得特低渗透油藏阶段采出程度和最终采收率降低、采油速度下降、平均地层压力上升、油井综合含水率上升；当油田进入开发中期以后，启动压力梯度对油田开发指标的影响十分明显，启动压力梯度的存在，不但降低了特低渗透油藏的开发效果，还增加了油藏的开发难度。本文对特低渗透油藏非达西渗流的研究结果，不仅为特低渗透油田的开发提供理论指导和技术支持，而且有助于进一步研究低渗透油藏非线性渗流理论，发展和完善油气层渗流力学。