完井优化技术是提高多分支水平井单井产能、油藏采收率及油田整体开发效益的关键技术之一，多分支水平井完井优化模型与方法研究是该技术的前沿课题。因此，研究多分支水平井完井参数优化设计模型与方法对抑制锥进、控水增油、提高采收率及油田整体开发效益具有十分重要的意义。　　本论文在系统调研国内外相关研究成果的基础上，针对非均质油藏多分支水平井完井理论与技术中存在的关键科学问题和技术难题，展开了全面、系统的研究，具体完成以下四方面工作：　　(1)针对多分支水平井的储层参数、井筒参数、完井参数的多参数耦合问题，基于非均质油藏不同完井方式的完井表皮系数模型、多分支水平井筒流动模型及等效井径模型，运用势叠加原理，建立了非均质油藏渗流与多分支水平井筒管流的多参数耦合新模型。　　(2)针对多分支水平井敏感性参数对其产能影响的重要性排序问题，运用灰色关联因素分析方法，建立了多分支水平井敏感性参数的重要性排序方法，能够定量评价出各影响因素对其产能影响的重要性排序。　　(3)针对多分支水平井目标段井筒几何参数整体优化设计问题，运用灰色关联方案决策方法，建立了非均质多层油藏多分支水平井目标井段井筒几何参数多目标整体优化方法。　　(4)针对非均质油藏目标井段完井参数优化设计问题，根据非均质油藏渗流与多分支水平井筒管流的多参数耦合新模型，结合遗传优化算法，建立了非均质油藏多分支水平井目标井段完井参数分段优化方法。　　通过研究，建立了非均质油藏渗流与多分支水平井筒管流的多参数耦合新模型，该模型与数模结果平均误差小于5％，为多分支水平井目标井段井筒几何参数整体优化和完井参数分段优化设计提供了理论基础。解决了多分支水平井敏感性参数的重要性排序问题和目标井段井筒几何参数的整体优化设计。实现了根据沿井筒渗透率的非均质分段优化设计多分支水平井目标井段的完井参数。同时得到了大量规律性的认识，为研究多分支水平井完井优化提供了技术基础，丰富发展了多分支水平井完井优化理论，对现场实际具有重要的指导意义。