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提出了一个较为实际的石油油藏的三维力学模型。以已有的三维介质中应力与渗流耦合问题的变分原理为基础，用摄动法证明了光油藏厚度变化为小量时，三维问题或简化为平面应变问题，并可采用不同厚度的平面应变单元进行有限元分析，所得到的解即是该三维问题的零阶摄动解。给出了摄动法的推导和有限元格式，计算了一个水驱法进行油田二次开发的算例并给出了计算结果。