随着我国经济迅速发展,常规油气资源供给日益减少,油气供需矛盾日益凸显,而非常规致密油藏储量丰富,是较为现实的石油接替资源。水平井技术和大型水力压裂措施使得致密油藏成功开发,但目前研究还存在体积压裂水平井近井渗流特征认识不清、缺少可靠产能预测模型、动用范围如何确定等问题。因此,揭示体积压裂水平井近井渗流规律、建立体积压裂水平井分区产能预测模型、确定其动用范围对加快致密油藏有效开发乃至改变国家能源战略具有重要意义。本文对致密油藏体积压裂水平井的物理模型进行描述,建立了致密油藏多段多簇压裂水平井的复合分区产能预测模型。模型内区为人工裂缝及压裂开启的天然缝形成的微裂缝网络与基质组成的双重介质,外区为单一基质。模型中充分考虑了启动压力梯度、压敏效应、毛管力,以及生产过程中人工裂缝导流能力失效性的影响。应用流量连续性推导了双重介质油藏与人工裂缝之间、缝与井筒之间的流量,通过油藏-裂缝的流量交换、裂缝-井筒的流量交换建立了三者之间的耦合关系;在此基础上,对裂缝-油藏-井筒耦合的数学模型进行了全隐式差分处理,形成了裂缝-油藏-井筒耦合模型求解的雅克比矩阵,利用N-R迭代方法求解,实现了油藏参数、裂缝参数和井筒参数的同时求解。对该模型进行数值求解,并与商业软件Eclipse进行对比,验证了模型的可靠性,分析了每段不同簇数、不同压裂段数、裂缝半长、改造体积微裂缝渗透率与裂缝导流能力等因素对水平井生产潜力的影响。利用数值模拟方法,分析了致密油藏不同井型动用特征及体积压裂水平井动用面积的影响因素,并筛选出主控因素;结合水平井各因素对动用面积的影响,确定致密油藏体积压裂水平井注水开发的合理排距。针对目前致密油藏体积压裂水平井衰竭开发单井产能下降过快的特征,本文体积压裂水平井进行注水开发模拟,提出注水吞吐提高单井产能方法,并对注水开发参数进行了优化。通过本文理论分析及数值模拟研究,获得的致密油藏体积压裂水平井近井渗流特征、建立的致密油藏体积压裂水平井产能预测模型、提出的致密油藏体积压裂水平井动用半径方法以及提高单井产能的技术对策对有效开发致密油藏具有一定的指导意义。