碳酸盐岩缝洞油藏储集空间复杂、非均质性极强,内部连通结构识别及表征的难度大,造成对缝洞油藏水驱开发规律和剩余油分布认识不清、各类措施缺乏针对性。系统深入开展缝洞型油藏井间连通结构识别与表征研究,对于提高我国碳酸盐岩缝洞油藏注水开发水平具有重要意义。论文采用塔河油田矿场典型井组的2D和3D可视化缝洞物理模型开展示踪剂测试实验,研究了缝洞型油藏不同类型井间连通结构下示踪剂产出曲线特征及影响因素。研究表明:单一井间连通结构中示踪剂质量浓度曲线呈现“单峰”特征,并联缝洞结构呈现“双峰(或多峰)”特征;随着井间连通空间尺寸的增大,同等条件下示踪剂突破时间增加,产出时间延长,质量浓度曲线峰值浓度变低,波峰形态趋于平缓(裂缝为高与陡尖峰,溶洞与矮而缓的低峰),无因次累计产出质量曲线逐渐向y=x线靠近,与X轴所围面积减小(裂缝远离y=x线,溶洞与y=x线接近或重合);示踪剂推进速度越大,突破时间越快,示踪剂曲线波峰前移,峰值浓度增大(并联多通道次峰形态减弱),对应的无因次累计产出质量曲线前半段变陡,曲线与x轴所围面积增大;缝洞注采关系不同造成示踪剂在连通空间中的扩散和稀释程度存在差异,示踪剂产出特征曲线更趋于反映注入端的缝洞结构;底水对示踪剂的稀释将造成示踪剂产出浓度整体降低,无因次质量浓度曲线向y=x轴靠近,与X轴所围面积减小。建立了矿场示踪剂累计产出质量曲线的聚类评价方法,结合典型结构的物模示踪曲线特征,把矿场井间连通结构分为2个大类(单一与复合连通结构)11个小类,并给出其特征参数和理论曲线。基于管流理论,首次建立了定量表征缝洞油藏井间示踪剂产出浓度变化的数学模型,应用微粒群算法对缝洞示踪解释模型求解并编制了示踪剂曲线解释软件。矿场实例计算表明,建立的缝洞油藏示踪解释方法能够定量表征井间连通结构。不洞缝洞结构下水驱剩余油分布实验表明:单一井间连通结构中水驱后剩余油在纵向上主要以“阁楼油”的形式分布于各类缝洞结构的构造高点,而复合井间连通结构中水驱主流道以外次流道中存在启动程度低或未启动的剩余油。不同缝洞结构改善水驱对策实验研究表明:通过注采参数、注采关系和注采方式等注采调整,可改善水驱效果;注气能够提高单一井间连通结构中“阁楼油”的采收率,采用水气交替注入的方式,可防止油井气窜,驱油效果更明显;对复合井间连通结构井间实施流道调整可以封堵主流道,改变注水井水流方向,扩大注水波及范围,改善水驱效果。在此基础上针对塔河油田不同类型井间连通结构初步提出改善水驱技术对策,矿场试验效果良好。论文研究以识别及表征缝洞连通结构为目标,研究结果为碳酸盐岩缝洞油藏改善水驱效果提供了理论依据和技术指导,具有重要的理论意义和实际应用价值。