复杂岩性碳酸盐岩油藏不同于常规砂岩油藏,储层包含白云岩,灰岩,砂岩等多种岩性,微观孔喉结构复杂,非均质性强,使其表现出相异于常规砂岩的地质与开发特征。本文针对复杂岩性碳酸盐岩油藏微观孔喉结构复杂,油水两相渗流规律不清及水驱开发储层参数变化等相关问题展开研究。首先,本文以中东典型复杂岩性碳酸盐岩油藏为研究对象,利用铸体薄片分析及孔隙网络模拟技术对比砂岩储层分析了碳酸盐岩油藏微观孔喉结构及空间拓扑特征。第二,通过分析孔隙尺度下水驱油流动机制,推导驱替过程相关参数计算方法,开展油水两相渗流模拟实验,研究了不同润湿接触角及不同润湿状况下油水两相流动规律及相渗变化。第三,利用储层参数时变技术结合第二章中油水相渗曲线建立了典型碳酸盐油藏模型,研究了宏观水驱开发过程中油水分布规律,解释了油藏开发中后期出现含水率过快现象。第四,结合中东实际复杂岩性碳酸盐岩油藏,利用油藏工程理论及油藏数值模拟分析了复杂岩性碳酸盐岩油藏开发影响因素,针对油藏现场开发提出了相应的开发优化设计方案。本文创新性的利用储层时变技术将微观渗流模拟得到的多条相渗曲线应用到宏观数值模拟中,成功的解释了目标碳酸盐岩油藏在开发中期含水率上升过快的现象,同时结合中东典型碳酸盐岩油藏实例,针对储层物性、流体物性及开发条件三大方面七大影响因素进行分析,制定了油藏开发井间加密及老井调层优化方案。本文研究的成果寄希望于能够为复杂岩性碳酸盐岩油藏开发提供理论参考依据,有助于目标油藏合理高效开发。