水平井开采油气田是一种具有远大发展前景的增产措施。目前,水平井与直井整体开发渗流理论的研究还处于起步阶段,是油田开发所要面临的一个崭新的研究课题。本文运用渗流力学、油气田开发等基本原理对水平井与直井、水平井与水平井整体开发渗流理论进行了较系统的研究,建立了水平井(含分支水平井)与直井单相、油水两相面积井网条件下开发指标的计算方法。主要工作有:(1) 水平井、分支水平井单井开发渗流理论;(2)水平井及分支水平井与直井面积布井条件下产能计算方法;(3)矩形五点法联合布井产能计算及井网优化问题的研究;(4)推导一无限水平井井排在XY 平面内势的解析解,为不同水平井井网或水平井和直井整体开发渗流理论的研究奠定了理论基础;(5)交错式水平井与直井整体开发渗流理论及井网优化问题的研究(6)水平井与水平井正排列矩形井网、交错排列矩形井网条件下的渗流理论及井网优化问题的研究;(7)水油两相非活塞驱替条件下分支水平井和直井面积井网渗流问题的研究;(8)针对大庆油田外围地质特征,运用双孔介质数值模拟软件,以五点法井网为例研究水平井注采井别、水平井井筒长度、裂缝性油藏布井方向和裂缝发育程度对井网开发效果的影响。通过上述研究,主要得出以下结论:(1) 建立了水平井、分支水平井油水两相开发指标的计算方法;(2)等值渗流阻力法可用于水平井面积井网的产能计算,并具有较高的精度;(3)建立了水平井及分支水平井与直井五点法、七点法及九点法面积布井条件下产能计算方法,公式简单,利于矿场使用;(4)推导出矩形五点法联合井网的产能计算公式。利用该公式计算表明:当水平井长度一定时,存在一个最优井网形状,使得水平井的产能最大,在此基础上提出了水平井井网的优化方法;(5)提出了水平井无因次长度的概念,给出了联合井网最优井网形状因子与水平井无因次长度的关系式,并对水平井长度、油层厚度及井网面积对产能的影响进行了分析;(6)推导出了一无限水平井井排在XY 平面内势的解析解,为不同水平井整体开发井网或水平井和直井井网整体开发渗流理论的研究奠定了理论基础;(7)建立了交错式水平井与直井整体开发渗流理论,给出了拟三维条件下井网产能的精确解析解及该井网最优井网形状因子与水平井无因次长度的关系,并对产能的影响因素进行了分析;(8)建立了水平井与水平井正排列井网、交错排列井网条件下渗流理论及井网产能在拟三维条件下的精确解析解,给出了交错井网条件下最优井网形状因子与水平井无因次长度的关系,通过与正方形井网对比,说明优化井网可大幅度提高开采效果;(9)建立了分支水平井和直井面积井网水油两相非活塞驱替条件下渗流问题的解析解,给出了见水前后无因次产量与无因次时间的关系式以及见水时间等。该理论可以推广到分支水平井油水两相流开发指标的计算;(10)本文建立的最优井网形状因子与水平井无因次长度的关系式与井网面积及油层厚度无关,对水平井整体开发方案设计具有一定的指导意义;(11)针对大庆油田外围地质情况,对水平井井别、水平井长度、裂缝性油藏布井方向、裂缝发育程度等敏感因素对井网开发效果的影响进行了研究,结果表明:水平井作采油井较好,水平井布井应垂直于天然裂缝方向。