经济高效开发已探明石油资源是油气田开发工作者追求的目标。实现的途径之一就是立足现有的生产条件让油藏开发动态实时处于最优状态。论文将油藏视为一个复杂的动态系统,以油藏开发生产净现值最大化为目标,通过求解描述油藏开发生产的数学模型,实时优化油藏的输入输出控制参数,获取最优的生产方案。鉴于油藏动态优化方法是一个复杂的、大规模优化问题,选用了效率较高的梯度优化算法,利用极大值原理计算所需的梯度,再进行线性搜索,进而优化控制参数。由于此计算过程相当复杂繁琐,为了节省运算时间,论文提出了一种与全隐式油藏模拟器相结合的改进伴随模型构建方法,在确保运算精度的前提下,提高了求解效率。获得梯度后,对比分析了随机扰动梯度近似算法(SPSA)与最速下降法的运算效率,研究表明:SPSA方法虽然简便且易于实现,但需要多次迭代计算才能收敛,而最速下降法迭代次数较少,计算效率更高。针对油藏动态实时优化过程中涉及多个线性和非线性约束条件,导致求解困难的问题,提出了一种将投影梯度算法与极大值原理和对数变换相结合的混合优化算法,实现了在满足多个线性和非线性约束条件的前提下快速求得约束梯度、实时优化控制参数的目标。本文提出的油藏动态实时优化算法,可用于优化油藏井位分布、生产参数(如井底流压、注入量、采油量等)。在理论与方法研究的基础上,给出了二维和三维油藏的应用实例,表明:基于优化结果获得的最优生产方案符合油田实际,为科学、合理、高效的开发油藏提供了理论和技术支撑。