致密砂砾岩油藏是以砾岩、砾状砂岩等粗碎屑岩储层为主的油藏。本文以我国西部K油藏M井区为例,针对储层渗透率低、渗流阻力大、压力系数高、应力敏感性强的特点,利用数值模拟技术,深入研究多段压裂水平井在致密砂砾岩储层中的开发规律。主要取得了以下成果:(1)根据区块地质实际特征和物性参数,建立致密砂砾岩储层静态地质模型,利用等效裂缝导流能力模型,实现对水平井和压裂裂缝的对数加密处理。考虑注水井、采油井的注采特征和模型收敛性,优化裂缝网格尺寸。(2)开展多段压裂水平井开发的机理模拟,分析储层厚度、储层渗透率、储层压敏系数对多段压裂水平井衰竭式开发的影响。随油层厚度的增大,储层渗透率的增大,压敏系数的减小,压裂水平井和直井的累计产量均增大;同时,压裂水平井无因次增产倍数逐渐降低,水力裂缝在薄油层和低渗层中增产效果更明显。(3)优选了水平井长度,水力裂缝展布方向,裂缝间距,裂缝半长和井距,裂缝导流能力,裂缝布局及水平井网等参数。水平井合理水平段长度1600m,裂缝方向与水平井垂直,合理裂缝间距80m~100m,合理裂缝半长为140m~160m,合理井排距为350m~400m,最优裂缝导流能力为40μm~2·cm,以水平井类五点井网部署为宜。(4)压裂水平井注水开发在能够增大单井注入量,提高采油速度和最终采出程度;但当裂缝发生水窜时会加速油井水淹,致使压裂水平井丧失注水开发优势,采用裂缝穿透比0.2~0.4的多段压裂水平井交错布井可减小水窜风险。针对M区油藏特征,为了防止注水水窜风险,建议采用衰竭式开采。(5)M井区已部署的7口水平井衰竭式开发的合理裂缝导流能力为40μm~2·cm,合理裂缝间距为80m,合理裂缝半长为140m。15年生产动态预测水平井初产25.3t/d~32t/d,平均日产油3.78t/d~6.19t/d,累计产油2.07×10~4t~3.39×10~4t。