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裂缝性油藏资源丰富,开发前景非常广阔。但是由于裂缝性储层介质类型多,尺度变化大,非均质性强,流动规律复杂,对于裂缝性油藏的流动规律及数值模拟已成为当前研究的热点和难点。目前,有关裂缝性油藏渗流模型的理论主要分为三大类:传统的连续介质模型、等效连续模型和离散裂缝网络模型。连续介质模型忽视了裂缝和基质岩块的复杂分布,将基岩和裂缝看作连续介质来近似处理,适合于微裂缝非常发育的裂缝性储层;等效连续模型将复杂的裂缝性储层等效转换为渗透率各向异性的连续介质体,适合于裂缝密集发育的大范围岩体渗流,但是对于非均质性强、尺度变化大的裂缝性储层,其等效渗透率张量计算和表征单元体的判定存在困难;而离散裂缝网络模型考虑了各条裂缝间分布特征和属性参数的差异,能够较为准确地描述裂缝性储层复杂介质分布和渗流规律,逐渐成为近年来研究的重点。对于偏微分方程的数值解法,有限差分法占有绝对的主导地位。有限差分方法作为一种直接的物理近似,理论简单、物理意义明确,但是网格取向性严重、复杂边界考虑困难、求解精度低等缺点导致其在裂缝性油藏数值模拟中的应用推广受到制约;有限元方法采用积分“弱”形式处理偏微分方程,计算精度高,且易于处理复杂边界;而有限体积方法满足天然的局部物质守恒,避免数值震荡。将有限元和有限体积方法结合起来建立流动方程的数值计算格式优势明显。因此,针对存在天然大裂缝的强非均质性、多变化尺度裂缝性储层,本文基于离散裂缝网络模型,采用结合有限元-有限体积方法进行求解。围绕此主题开展了以下工作:(1)基于物质平衡原理,结合运动方程、连续性方程和状态方程,推导了油-水两相不混溶、微可压缩流体流动渗流数学方程;(2)利用解耦算法将渗流数学方程分解为压力方程和饱和度方程。基于非结构化网格,采用Galerk.in有限元方法处理压力方程,采用节点中心有限体积方法处理饱和度方程,建立了渗流数学方程的数值计算格式;(3)采用IMPES方法对渗流方程数值计算格式进行求解,并编制了裂缝性油藏有限元-有限体积法数值模拟器;(4)应用有限元-有限体积法数值模拟器对裂缝性油藏注水开发动态进行数值模拟研究,通过单条裂缝直线流动、复杂裂缝系统理论算例和矿场实例计算,验证了本文方法的正确性。研究表明:裂缝性油藏注水开发水驱前缘的推进速度及方向,受裂缝走向控制,即注入水沿着裂缝延伸方向迅速窜进,与均质油藏相比,裂缝性油藏注水驱前缘突破时间早,含水率上升快,并且在裂缝系统两侧存在剩余油富集区。