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随着我国经济的快速发展，人们对油气资源的需求日益增加。国内老油田经过长期开发，剩余开发潜力已然不足，油气采出量已经无法满足人们的需求。我国低渗透油气资源分布广泛且储量巨大，因此，人们逐渐把目光转向了低渗透油气资源，希望以此作为常规能源的补充。低渗透油气藏开发难度较大，目前我国低渗透油气藏主要采用水平井结合水力压裂技术进行开发，开采成本通常较高。由于产能的大小直接关系到油气藏开发的经济效益，所以水平井压裂后的产能成为了人们关注的重点。目前国内外低渗透油气藏水平井压裂后的产能计算还不成熟，关于水平井分段压裂优化的研究还不多，亟需通过理论研究来指导、带动油田生产实践。因此，水平井压裂后的产能研究具有重要的理论及现实意义。
本文以鄂尔多斯盆地白豹油田长8油藏为研究对象，通过室内岩心实验、理论建模和现场实例验证相结合的方法，对低渗透储层渗流特征、压裂后的产能预测以及裂缝参数优化等方面进行了研究，完成了以下工作:
(1)通过岩心流动实验分析低渗透储层渗流特征。对白豹油田长8油藏岩心进行渗透率、敏感性实验和单相流动实验，实验结果为:平均孔隙度为10.9％，平均渗透率为0.87mD，储层为弱水敏、无速敏、无酸敏、中等偏弱盐敏，启动压力梯度平均值为0.0201MPa/m，表明该储层属于超低渗透储层，原泊流动困难。
(2)压裂水平井流动形态研究。根据地应力的大小和分布，水平井压裂后可以形成三种形态的裂缝:横向裂缝、纵向裂缝和水平裂缝。水平井分段压裂通常形成多条横向裂缝，增产效果最好。本文以横向裂缝为研究对象，通过保角变换，将原泊在Z平面中的流动化为W平面的单向流，原油在裂缝中的流动看作半径为裂缝半长的平面径向流。
(3)对计算压裂水平井产能的宁正福公式进行分析。宁正福公式以水平井中点为坐标原点建立坐标系，适用于裂缝等间距分布的情况，实际情况下裂缝可能是不等问距分布的，由于裂缝半长通常大于地层厚度，因此将流体从裂缝到井筒的流动看作流动半径为h/2的平面径向流是不合适的，而且由于流体在井筒中汇流，水平井筒中存在一定的压降损失，将裂缝底部压力近似等于井底流压也是不合适的。因此，宁正福公式仍然存在很大改进空间，尚需进一步完善。
(4)低渗透油藏压裂水平井产能预测模型的建立和求解。在宁正福公式的基础上，以水平井跟端为坐标原点建立坐标系，考虑启动压力梯度的影响，将原油在裂缝中的流动看成流动半径为Lff，地层厚度为wf，井底流压为Pwff的平面径向流，考虑裂缝表皮效应造成的压降，考虑井筒中的流动压降，建立低渗透泊藏压裂水平井产能预测方程，采用迭代求解得到各条裂缝产量，进而求得单井产量。
(5)压裂水平井产能影响因素分析。将不同的地层参数和裂缝参数输入程序中，求得相应的产量，分析这些参数对产量的影响，得到如下结论:随着渗透率增大，产量增加幅度逐渐减小，曲线逐渐趋于平缓:随着原油粘度增加，产量开始急剧降低，然后下降幅度减小，曲线逐渐趋于平缓:随着地层厚度增加，产量增加，但增加幅度逐渐减小，水平井在薄层地层中优势较大:启动压力梯度对产量影响较大，随着启动压力梯度增大，产量逐渐减小;随着裂缝数量增加，产量逐渐增加，但增幅逐渐减小，因为裂缝数量增多，裂缝间距就会减小，导致裂缝间的干扰增大，所以产量增加幅度减小:裂缝半长对产量影响也较大，随着裂缝半长增加，产量呈增加趋势:产量随裂缝导流能力增大而增大，但是产量增加幅度也是逐渐减小的。
(6)裂缝参数优化。对于给定的地层参数和水平井筒长度，分析裂缝参数对产量的影响，优选出最佳的裂缝参数。
本文以鄂尔多斯盆地白豹油田长8油藏为研究对象，通过室内岩心实验、理论建模和现场实例验证相结合的方法，对低渗透储层渗流特征、压裂后的产能预测以及裂缝参数优化等方面进行了研究，完成了以下工作:
(1)通过岩心流动实验分析低渗透储层渗流特征。对白豹油田长8油藏岩心进行渗透率、敏感性实验和单相流动实验，实验结果为:平均孔隙度为10.9％，平均渗透率为0.87mD，储层为弱水敏、无速敏、无酸敏、中等偏弱盐敏，启动压力梯度平均值为0.0201MPa/m，表明该储层属于超低渗透储层，原泊流动困难。
(2)压裂水平井流动形态研究。根据地应力的大小和分布，水平井压裂后可以形成三种形态的裂缝:横向裂缝、纵向裂缝和水平裂缝。水平井分段压裂通常形成多条横向裂缝，增产效果最好。本文以横向裂缝为研究对象，通过保角变换，将原泊在Z平面中的流动化为W平面的单向流，原油在裂缝中的流动看作半径为裂缝半长的平面径向流。
(3)对计算压裂水平井产能的宁正福公式进行分析。宁正福公式以水平井中点为坐标原点建立坐标系，适用于裂缝等间距分布的情况，实际情况下裂缝可能是不等问距分布的，由于裂缝半长通常大于地层厚度，因此将流体从裂缝到井筒的流动看作流动半径为h/2的平面径向流是不合适的，而且由于流体在井筒中汇流，水平井筒中存在一定的压降损失，将裂缝底部压力近似等于井底流压也是不合适的。因此，宁正福公式仍然存在很大改进空间，尚需进一步完善。
(4)低渗透油藏压裂水平井产能预测模型的建立和求解。在宁正福公式的基础上，以水平井跟端为坐标原点建立坐标系，考虑启动压力梯度的影响，将原油在裂缝中的流动看成流动半径为Lff，地层厚度为wf，井底流压为Pwff的平面径向流，考虑裂缝表皮效应造成的压降，考虑井筒中的流动压降，建立低渗透泊藏压裂水平井产能预测方程，采用迭代求解得到各条裂缝产量，进而求得单井产量。
(5)压裂水平井产能影响因素分析。将不同的地层参数和裂缝参数输入程序中，求得相应的产量，分析这些参数对产量的影响，得到如下结论:随着渗透率增大，产量增加幅度逐渐减小，曲线逐渐趋于平缓:随着原油粘度增加，产量开始急剧降低，然后下降幅度减小，曲线逐渐趋于平缓:随着地层厚度增加，产量增加，但增加幅度逐渐减小，水平井在薄层地层中优势较大:启动压力梯度对产量影响较大，随着启动压力梯度增大，产量逐渐减小;随着裂缝数量增加，产量逐渐增加，但增幅逐渐减小，因为裂缝数量增多，裂缝间距就会减小，导致裂缝间的干扰增大，所以产量增加幅度减小:裂缝半长对产量影响也较大，随着裂缝半长增加，产量呈增加趋势:产量随裂缝导流能力增大而增大，但是产量增加幅度也是逐渐减小的。
(6)裂缝参数优化。对于给定的地层参数和水平井筒长度，分析裂缝参数对产量的影响，优选出最佳的裂缝参数。