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滨南油田毕家断块沙三下亚段属于多层砂岩、强非均质性油藏，其纵向上含油小层多达58个，开发过程中暴露出层间矛盾日益突出。基于油藏地质及开发特征分析，提出利用K-均值算法对小层进行分层聚类，建立定量化的开发层系划分标准，指导开发层系的划分。通过K-均值算法将滨南油田毕家断块沙三下亚段细分为三套开发层系，数值模拟分析表明，利用K-均值算法对开发层系进行定量划分是可行的，细分开发层系后渗透率极差变小、层间矛盾减缓，预测15年后采收率提高13．4％。