致密油藏主要以微纳米孔喉为主,孔隙度渗透率极低,储层中流体的流动不服从达西定律,表现出明显的微尺度效应,现有非线性渗流模型无法准确表征流体在其中的渗流规律。针对以上特点,本文基于毛管束模型和分形理论,综合考虑致密油藏复杂孔隙结构及边界层效应的影响,推导了致密油藏非线性渗流方程,得到了致密油藏有效渗透率。将模型预测结果与实验结果进行对比,表现出很好的相关性,验证了模型的正确性。研究表明:致密油藏中渗透率不是一个常数,其大小及变化规律与致密储层微观孔隙结构以及流体性质有关。随着驱替压力梯度的增加,边界层厚度逐渐减小,有效渗透率逐渐增加,但增加幅度逐渐减缓;随着孔隙分形维数的增加,孔隙越发育,有效渗透率也逐渐增加;迂曲度分形维数越大,储层微观孔喉结构更加复杂,非均质性更强,导致有效渗透率越低;最大孔喉半径越大,边界层的影响越小,有效渗透率的值越大。在致密油藏中,提高驱替压力梯度,有效渗透率的增幅有限,因此需要结合压裂改造等方法综合改善储层渗流能力,从而提高产能。本文所建立的有效渗透率模型能准确表征致密油藏中流体的渗流规律,为合理开发致密油藏提供了可靠的理论依据。