鄂尔多斯盆地大牛地气田为典型致密低渗气田,储层渗透率低、孔隙结构复杂、连通性差。水平井及压裂水平井具有泄气面积大、单井产量高、动用程度高的优点,在提高该类气藏的产量和最终采收率方面发挥了巨大的作用。但低渗气藏往往由于存在应力敏感效应、启动压力梯度等因素影响,基于达西渗流的常规水平井和压裂水平井产能计算公式已不再适用。本文在前人研究的基础上采用实验研究、理论研究和数值模拟方法三种研究手段,以大牛地致密低渗气藏为研究对象,结合岩石学、渗流力学、数值分析等多个学科,开展大牛地气田渗流机理、水平井及压裂水平井产能评价与数值模拟研究,分析启动压力梯度、应力敏感系数等参数对产能及开发指标的影响,主要开展了以下几个方面的研究:(1)针对大牛地低渗致密砂岩,开展薄片鉴定、压汞实验和电镜扫描;(2)开展低速渗流实验研究,结合毛管压力实验测试结果和数值模拟,初步探索形成启动压力梯度的原因,评价大牛地气田的启动压力梯度;(3)开展应力敏感性实验研究,基于有效应力理论和三种岩石应力敏感性评价方法,评价了大牛地低渗砂岩储层的应力敏感性;(4)在Joshi模型的基础上推导考虑了启动压力梯度、应力敏感和非达西效应的水平气井产能公式,评价大牛地气田水平井进行产能,分析启动压力梯度、应力敏感效应等参数对水平气井产能影响;(5)在径向地层稳态压降公式的基础上,利用压降叠加原理和坐标旋转,结合裂缝渗流和水平井筒渗流,建立了考虑应力敏感、启动压力梯度、非达西效应的有限导流压裂水平井稳定产能预测模型;(6)评价大牛地气田压裂水平井产能,分析应力敏感、启动压力梯度和非达西效应对产能的影响;(7)从裂缝导流能力、裂缝条数、裂缝长度等参数对产量的影响入手,寻求水平井压裂优化设计策略;(8)利用PEBI网格建立了压裂水平井网格模型,采用Eclipse数值模拟器预测考虑与不考虑毛管力作用时气井各项开发指标,分析低渗气藏进行数值模拟时是否需要考虑毛管力作用的影响。通过研究,形成了一整套与低渗气藏岩石微观孔隙结构特征、启动压力梯度、应力敏感、水平井及压裂水平井产能与数值模拟等方面相关的理论。进一步深化对低渗气田水平井和压裂水平井产能规律的认识,为大牛地致密低渗气藏水平井及压裂水平井的评价工作提供了理论依据。