分段压裂水平井是开发低渗/致密油藏有效的技术手段,各大油田纷纷开展分段压裂水平井增产的热潮。目前分段压裂水平井主要采用衰竭式开发,压力和产量递减很快,急需进行地层能量的补充。本文以中石油某油田水平井示范区为研究对象,综合运用物理模拟和数值模拟方法开展了三类不同渗透率级别储层采用分段压裂水平井开采在不同开发方式下补充地层能量的效果分析。通过研究形成了以下成果和认识：(1)形成了分段压裂水平井注水注气补充地层能量物理模拟技术。通过裂缝等效设计使天然露头模型更加接近真实的分段压裂水平井现场的开发状况；通过应用高压大型物理模拟系统对实验流程的优化设计,大大缩减的时间和经济成本。(2)根据实验结果分析了分段压裂水平井开发第1Ⅱ类储层的水驱和气驱的开发效果。结果表明：对于第Ⅱ类储层采用分段压裂水平井开发水驱和气驱的最终采出程度相差不大,但是水驱的生产压差和气驱相比要大得多。(3)利用组分模拟研究了三类不同渗透率级别储层分段压裂水平井开采在注水、注气以及水气交替三种补充能量方式下的开发效果。结果表明：第Ⅰ类储层和第Ⅱ类储层更适合分段压裂水平井注水开发,第Ⅲ类储层更适合分段压裂水平井注气开发。(4)对比分析了三类储层各种开发方式下补充地层能量的效果并提出合理的建议。阐述了导致注气容易引起窜进的主要因素,并进一步分析了裂缝分布对补充能量的影响,提出了五条利用分段压裂水平井开发三类储层的建议。