本文主要目的是通过室内实验、油藏工程理论及数值模拟研究超前注水的增产机理，建立低渗透油藏非线性渗流超前注水理论，分析各种因素对超前注水的影响，最后优选适宜超前注水储层的物性及流体参数。本文还要分析当前低渗透油藏井网井距优化技术和整体压裂优化设计技术，提出开发策略。 文章研究内容主要从微观角度和宏观角度研究超前注水适用条件与增产机理。微观角度主要以室内实验为基础，首先通过恒速压汞实验研究了储层孔喉结构对注水能力的影响，结果表明相比于渗透率，储层主流喉道半径更能体现储层的渗流能力及注水能力。通过分析粘土矿物的含量、成分及敏感程度，确定了适合超前注水的粘土矿物含量范围。其次通过室内定压水驱油实验和压敏实验分析了超前注水增产机理，即超前注水能够建立有效的驱替压力系统，增加微观驱油效率，减小由储层压力下降而引起的渗透率伤害。低渗岩心非线性渗流实验表明超前注水技术能够克服启动压差，改善储层物性。 宏观角度是以微观非线性渗流实验为基础建立了超前注水数学模型，该模型计算每一时间步长的压力梯度分布，然后调用压力梯度与渗透率关系曲线，通过实时修正储层渗透率来实现低渗储层的非线性渗流，应用该模型分析超前注水期间及油井投产后储层压力、渗透率等分布特征，分析了超前注水增产效果及增产机理，研究了超前注水物性参数界限。 本文对国内外低渗透油田井网井距优化技术和整体压裂优化设计技术进行了调研，提出了优化设计原则。