反问题在各大领域中都有着广泛的应用。同时在油藏开发中对它的理论分析和数值求解也有重大的研究意义和应用价值。本文的主要工作就是针对实际的均质或非均质油藏注水开采时油水两相渗流的油水相对渗透率和地层非均质性的反问题模型,系统开展相关理论分析与数值求解研究工作,从而建立一种新型的计算模型。首先,通过渗流理论与注水开发油藏特点,建立具有刚性水驱、纵向细分层且各层间无相互渗流、每层中所对应的孔隙度不随时间改变、暂不考虑毛管压力与重力等特征且基于平面径向流的准二维油藏剖面模型。再根据已知资料和所需求解问题,进行油水两相渗流相关理论的探讨,判断并构建所对应的反问题模型。其次,根据所建立的求解油水相对渗透率反问题模型或分析地层非均质性反问题模型,采用数学最优化寻优理论与油藏模拟技术结合计算机编程技术,进行模型的分析与数值求解。进一步,通过数学与计算机手段,分析对应的反问题模型下每次寻优所得的油藏参数值。将各参数值放入油藏模型进行生产运算,将所得生产数据结果与真实历史生产数据结果对比分析拟合,获得优化解。最后,本文将地质统计学方法和生产数据历史拟合方法引入到反求油藏参数中来,实现了根据静态参数结合历史生产动态数据求解油藏相对渗透率、研究地层非均质性、预测生产动态的方法。