本文以研究适合于非均质气藏压力动态特征及产能分析方法为目标,提出了五类非均质气藏模型,并对各类非均质气藏渗流模型及其解进行深入的研究,在渗流数学模型及其解的基础上研究了这五类非均质气藏模型的压力动态特征,进而提出了不需要图版拟合直接由双对数曲线上获得地层或井筒参数的新方法;并以此为基础,研究非均质气藏产能分析方法,然后通过气井的实测数据对模型进行检验。在系统调研国内外文献、深入分析国内外研究现状的基础上,综合油气藏地质、油气渗流理论、偏微分方程、最优化理论、计算数学和数理统计等多方面的知识,通过深入系统地研究,得出了以下结论: ①系统地阐述了双孔介质、双渗介质、复合气藏、径向非均质气藏和一般非均质气藏在无穷大边界、定压边界和封闭边界条件下的气藏渗流数学模型及其解,详细研究了相应的压力动态特征,提出新的试井分析方法,为非均质气藏的气井的试井分析和解释提供了理论基础。 ②运用扰动原理和Laplace变换的方法,按照Oliver的思路推导了一般非均质气藏的近似解析解。同时,推导了径向非均质气藏的反求渗透率的ISA法、YA法和MYA法。 ③提出了径向非均质气藏确定渗透率分布的最优化计算模型和计算方法,计算表明该方法的精确程度要高于ISA法,同时该方法克服了在测试数据中存在噪音的情况下ISA法、YA法和MYA会失效的缺点,能更有效地运用在油气田的实际生产中。 ④运用统计分析的相关原理,在国内外提出了空间叠加原理:在一个由渗透率的变化引起的非均质储层内,其非均质性总可以看成是在一个均质储层空间中(称为基体)叠加上了若干个渗透率不同的储集体(称为变异体)。空间叠加原理表明,在这个非均质储层内的一口井以定产量生产时,其压降导数与存在基体时的压降导数之差等于所有单个的变异体单独存在于基体上时的压降导数与存在基体时的压降导数之差的代数和。 ⑤建立了非均质气藏地层参数识别的自动拟合模型,并提出了相应的模型求解方法。实例计算表明,即使测试过程中存在着较大的噪音,用该自动拟合模型求解的地层参数都接近实际的地层参数。这表明,该方法不仅准确可靠,而且也具有较强的实用性。 ⑥以非均质气藏渗流数学模型和前面提出的非均质气藏自动拟合模型的参数识别方法为基础,提出了新的非均质气藏的产能确定方法——模拟测试法和直接模拟法,这两种方法并不需要进行等时测试和修正的等时测试。