稠油的特点不仅体现在高粘度,更表现在其粘度变化的敏感性。本文调研了稠油流变性的研究现状,认为除了温度外,运动状态也是影响稠油粘度的关键因素。目前的室内实验结果没能对低速渗流下的稠油流动特点进行有效研究,在地下渗流中比一般认为的宾汉流体及幂率流体模型更为复杂。论文基于现场采集的稠油样本进行实验分析,使用平行板旋转流变仪进行流变性测试。结合地下渗流的特点,设计了剪切速率扫描、剪切速率回退、匀速搅动后测试、不同剪切速率下启动的四个测试项目,检测到低速剪切下的稠油粘度粘度下降规律,建立了一种“三段式”的流体模型。论文推导了剪切速率与渗流速度的换算关系,通过在实验数据将流体粘度与渗流速度结合,优化了现有的非线性渗流数学模型。以数值计算为手段,在黑油模型的基础上将油相的粘度作为一个变量,建立了基于实验认识的非线性渗流模块。自主编制了稠油的非线性渗流数值模拟的程序,实现渗流过程中稠油粘度随渗流速度的动态变化。并结合实际油田的数据,建立了五点井网的二维平面算例,对具有非牛顿流体性质的稠油粘度下降幅度、临界流动速度、粘度回升效应几个参数做了控制变量的研究,定量的分析了恒温水驱开发下稠油流变特性对非线性渗流的影响,为稠油开发提供了一种新的研究手段。主要研究成果有:1)通过设计的流变性测试,检测到低速流动下稠油粘度的变化规律,并通过细管模型建立了剪切速率与地下渗流速度的换算关系;2)将油相粘度作为随渗流速度变化的变量,使用C++语言编制了适用于稠油非线性渗流研究的数值模拟程序,并通过了可靠性检验;3)稠油粘度下降幅度越大、临界流动速度范围越大,水驱开发初期采油速度越高,但水驱波及面积更小,不利于储量的均匀动用。而粘度回升效应利好于稳产,计算得到采收率更高。4)在考虑稠油流变性的情况下,粘度的动态变化会加剧水驱开发的指进及水窜问题。同时给出了此类稠油开发的合理注水指标。