在非常规油藏中致密油藏占有重要地位,其通常以吸附或游离的状态存在于致密岩层中。由于致密油藏的渗透率和孔隙度一般较低,很难直接开采,通常需要使用水力压裂技术进行改造。为了有效预测压裂后的油藏状态为油气开发提供指导,生产实际中广泛应用油藏数值模拟技术进行模拟。经过压裂后的油藏通常含有大量不同尺度的裂缝,既有尺度较大、离散分布的压裂裂缝,也有尺度较小、紧密连接的天然裂缝。针对不同尺度的裂缝,学者们提出不同的模型进行研究。对于大尺度导流裂缝,普遍使用离散裂缝模型(DFM)。而对于微裂缝较多的多孔介质,则更多使用双重介质模型(DP)。然而,当模拟多相流动时,裂缝与基质的毛管力相差较大,造成物理量在不同介质之间变化很快,模拟的精度和效率均受到挑战。在离散裂缝模型中,由于裂缝与基质的毛管力相差较大,裂缝附近的基质网格中饱和度梯度及压力梯度可能发散或间断,这导致常规的离散方法在粗网格下不能准确计算基质与裂缝的窜流量。在双重介质模型中,由于基质的高毛管力,渗吸作用占主导,靠近裂缝的基质中饱和度变化很快,基质块中存在明显的饱和度分布,传统模型对窜流量的预估精度很低。针对以上问题,本文开展以下几项工作:1.从一维裂缝基质准稳态流动出发,通过数学方法分析裂缝-基质界面流动,得到裂缝基质界面附近的解析解。数学分析显示,在裂缝毛管力为0的情况下,基质与裂缝界面附近将出现三种流动状态:从基质到裂缝的两相流;从基质到裂缝的油相单相流;从裂缝到基质的两相流。三种流动状态相对应地具有以下特征:(1)当基质与裂缝间压力差能够克服毛管末端效应时,两相流体从基质流向裂缝,在基质一侧靠近界面处水相饱和度迅速上升至趋于1,从而导致油相压力梯度发散以及饱和度梯度发散。(2)当基质压力高于裂缝压力但压差不能克服毛管力末端效应时,水相压力间断,油相压力连续,仅有油相流出基质,而从裂缝流入基质的水相流量趋于0。(3)当裂缝压力高于基质压力时,两相流体从裂缝流向基质,此时油相压力连续而水相压力间断。2.提出一种新的离散裂缝模型。该模型中,裂缝与基质的交换流量计算基于裂缝与基质界面附近的稳态解析解。新的离散裂缝模型考虑了裂缝-基质间毛管力间断造成的影响,可以有效描述裂缝-基质附近的流动状态,因此能够在较粗网格下准确计算裂缝-基质的交换流量,从而提高离散裂缝模型的计算效率和精度。为验证本文提出的离散裂缝模型的效率和精度,本文使用数值算例予以验证并与传统DFM进行了对比。数值算例结果表明,本文模型在不同情况下均具有较好精度,同将裂缝与裂缝附近的基质网格进行细分的单重介质模型计算结果相一致。而传统的DFM模型会高估交换流量,导致其预测的含水率偏低。3.提出了一个新的描述一维渗吸过程的解析解。对于驱替效应不明显的微尺度裂缝区域而言,非稳态的渗吸作用将起更多主导作用。对于两相渗吸过程,水驱边界到达边界前后的解的分布形式是不同的。对于整个渗吸过程的产量预测更多依靠经验公式。本文通过数学分析方法得到渗吸效率随时间变化的公式。在水驱前缘到达边界前的早期,采用一维无量纲方程的解析相似解。在水驱前缘到达边界后的后期,提出了一种新的近似解析解,其中考虑了两相广义粘度比的影响,并用附加的参数g来描述它。数值测试表明,本文提出的解法比现有方法更为精确。在实际应用中,该近似解析解可用于计算双重介质模型中基质和裂缝间的窜流量。