分段压裂水平井技术是低渗及非常规油气藏开采的关键技术，依据人工压裂裂缝的形态，把分段压裂水平井分为常规压裂水平井和复杂裂缝系统水平井，储层类型包括单孔隙介质、双重介质、复合油藏模型和页岩气藏，构建了七个具体的分段压裂水平井模型，建立了一套适合于不同储层类型不同压裂缝形态的分段压裂水平井试井理论和解释方法。首先，对单孔隙介质和双重介质油藏常规压裂水平井模型采用解析方法进行求解，基于单孔隙和双重介质的拟稳态和不稳态窜流点源模型，通过Laplace变换、镜像映射和叠加原理等方法得到不同边界下点源和单条裂缝面的解析解，利用Duhamel原理得到多条人工裂缝条件下常规压裂水平井的压力和产能解析解，分析了常规压裂水平井流动形态，并进行相关参数的敏感性；同时，对于单孔隙介质和双重介质下的复杂裂缝系统水平井模型，采用非结构化网格对复杂人工裂缝进行剖分，引入离散裂缝模型对主裂缝进行显式降维处理，大大减少了网格数目，采用有限元方法对模型进行数值求解，并与经典解析解对比验证了数值算法的正确性，分析人工主裂缝及分支裂缝的导流能力对水平井压力和产能的影响。其次，考虑储层改造体积构建了复合油藏压裂水平井模型，把储层分为人工主裂缝、储层改造区域和未改造区域三个部分，且分别利用离散裂缝模型、双重介质模型和单孔隙介质模型对三个区域进行描述，采用有限元数值方法对模型进行求解，得到复合油藏模型分段压裂水平井的流动阶段，包括主裂缝周围线性流、过渡区域拟稳态、窜流阶段、拟径向流及到达边界拟稳态，并依据压力导数曲线上过渡区域拟稳态到达时间，推导了储层改造体积大小的近似计算公式。最后，分别基于双重介质模型和复合油藏模型，建立了考虑吸附解吸过程的页岩气藏分段压裂水平井数学模型，其中页岩吸附气量满足Langmuir等温吸附公式，分别采用Laplace变换和叠加原理的解析方法和离散裂缝结合有限元数值方法对模型进行了求解，分析了吸附解吸参数对页岩气藏分段压裂水平井压力及产能的影响。