低渗透油藏是我国油气资源的重要组成部分。经过多年开发后,地下状况进一步复杂,提高采收率难度逐年提高。纯化油田是一个典型的多层系、薄油层的低渗透油藏,具有岩性复杂、非均质性严重等特点,由此导致纵向层间渗流差异明显、储量动用不均匀等问题。因此,研究纵向上各层之间的水淹规律、剩余油分布状况及相应改造措施是目前提高采收率工作的重点。论文从纯化油田的开发现状出发,选取最具代表性的区块,从中抽提出特征数据,建立能够反映油田开发特点的概念机理模型。研究不同开发阶段、不同含水状况下,纵向上水淹规律与物性差异、层系组合、水驱程度的关系,形成典型的水淹模式和特征。在此基础上,研究注采层系组合方式对水驱效果的影响,综合比较技术指标与经济指标,得到最佳的纵向注水层系组合方式和模式。采用多因素多水平的正交试验设计方法,对比连续注水与周期注水之间的开发效果,得到周期注水模式下的界限标准。研究结果表明,层间渗透率非均质性为影响层间水淹状况差异与剩余油分布的主要原因。储层渗透率级差不同,纵向水淹状况不同;渗透率级差越小,层间水淹差异越小,级差超过4倍以后,纵向水淹差异迅速增大;油藏处于低含水阶段时,层间水淹差异较小,允许渗透率级差为10,随着含水上升,层间水淹差异受渗透率级差影响增大,所允许的渗透率级差减小,油藏含水在80%以上时,为了保持均衡驱替,应控制层间渗透率级差在3倍以内。因此,有必要通过划分层系组合来减小层间水淹差异,提高采出程度。根据纵向上水淹差异和对最终采收率的影响程度出发,筛选了9套不同层系组合下的分层注水方案,结合技术指标和经济效益,确定了“C1、C2-C3、C4-C5两级三段”的分层注水方案。以优选的分层注水方案为基础,讨论周期注水与连续注水的开发效果,设计了四因素四水平共计16种正交试验方案,采用极差分析法进行影响因素敏感性分析,以采出程度为筛选指标,最终确定了“从含水82%开始,注水相对波动幅度为0.8,以60天为间注周期,注水井与生产井交替增降”为最佳周期注水方案,其采出程度为35.71%,与连续注水方式相比,提高1.14%。