当前随着低渗透气藏水平井开发程度的加深,水平气井试井技术面临着不断出现的新问题的挑战。特别是气藏和气井进入开发的中后期,不同程度地见水使井筒流动和地层渗流呈现多相流情况,对试井分析结果的影响日益突出。另外,对于单井试井的问题,现有的传统试井分析方法往往也只以地层的流动作为研究对象,很少考虑井筒流动的情况,而井筒流动对于不稳定试井来说是一个不容忽视的重要因素。因此,需要寻找新的试井理论和方法来综合考虑上述复杂因素对试井分析结果的影响,使得试井解释的结果更加接近地层的实际情况。本文就是基于以上情况,以低渗透气藏水平井气-水两相渗流新的试井理论与方法作为研究对象,在大量的国内外文献调研的基础上,通过综合运用油气藏工程、油气层渗流力学、计算数学和计算机技术等学科和方法,建立了一个耦合井筒流动与气藏渗流的水平井气-水两相流数值试井的数学模型和全隐式数值模型,该模型还综合考虑了井筒储集、表皮效应、滑脱效应以及启动压力梯度。在此基础上,编制了水平井气-水两相流数值试井模拟器,为低渗透气藏水平井的开发提供了理论依据。通过本文的研究,获得主要研究成果如下：1)基于黑油模型和广义达西定律,建立了耦合井筒流动与气藏渗流的水平井气-水两相流数值试井的数学模型和全隐式数值模型。模型综合考虑了井筒储集、表皮效应、滑脱效应以及启动压力梯度,整个系统更能准确反映气藏中气-水两相流动的实际渗流规律。2)利用混合加密网格剖分技术对气藏水平井进行剖分,近井区域应用径向网格,气藏区域则应用矩形网格,这样就消除了采用常规网格模拟时近井区域径向流动所需的多层网格数目,在很大程度上减少了精确模拟井筒附近流体流动规律必要的网格数。3)对于全隐式数值模型形成的雅可比系数矩阵的求解,引入的牛顿-拉弗松迭代法和预处理正交极小化方法相比其它传统的迭代方法如SOR、SIP等方法,很大程度上提高了整个全隐式数值模型的稳定性、计算速度以及收敛速度。4)基于水平井气-水两相流数值试井理论的研究,在Windows XP操作系统环境下,利用VB、VC和MATLAB语言,根据面向对象程序设计思想,编制考虑气藏多参数与井筒流动的水平井气-水两相流数值试井模拟器,进一步拓宽和丰富了试井分析方法。5)分别利用本文编制的数值试井模拟器与解析试井软件对单层单井均质纯气藏井模型进行计算分析,结果表明单相流条件下的数值试井曲线形态与解析试井的曲线形态相一致,说明本文所建立的模型和编制的模拟器是正确可靠的。6)井筒流动计算结果表明,气藏径向流入水平井筒的流量沿井长分布是不均匀的,总体上呈现“U”形,反映出水平井筒不同位置的供给范围不同；同时水平井筒内的流动是变质量的,井筒流量呈现出从指端到跟端呈不断增加的趋势。但是由于井简中存在着从指端到跟端呈不断增加的压降,因而产量并不会随水平井段长度的增加而无限制的增加。7)通过对水平井气-水两相流数值试井曲线的敏感性因素分析,结果发现,由于气藏中气水两相物性的较大差异,使得试井曲线形态对于物性参数的变化相当敏感。其中滑脱因子、启动压力梯度以及饱和度会影响压力导数曲线的整条曲线形态；而表皮效应只影响压力导数曲线的过渡段的形态；井储效应与水平井位置则会对压力导数曲线的整个早期段的位置产生影响；水平井筒长度则会影响压力导数曲线上的径向流和早期边界反映阶段。本文通过对水平井气-水两相流数值试井的理论研究与应用,进一步丰富和拓宽了水平井试井理论与方法的应用范围,为解决目前低渗透气藏水平井面临的气-水两相流以及与井筒流动耦合试井问题提供了有力的理论支持,同时也推动了数值试井理论的进一步发展。