水平井和多分支井是当今世界石油工业技术进步最重要内容之一，是进一步提高油气井经济效益最具开发前景的前沿技术之一。但是水平井和多分支井不稳定渗流问题是一个复杂的渗流力学问题，以此为基础的水平井和多分支井试井解释工作也表现出很多缺点和不足。 本文针对这些问题，以水平井和多分支井为研究对象，从油气藏的储层特征和渗流过程出发，综合运用油气藏地质、油气藏渗流理论、源函数理论、格林函数、偏微分方程及计算数学等多方面的知识，对水平井和多分支井试井解释理论与方法进行研究。 本文取得了以下成果： 1)利用点源函数、Green函数、叠加原理分析方法建立了层状油藏中封闭、恒压、混合等各种复杂边界情况下水平井和多分支井的三维油气藏不稳态渗流数学模型，并对水平井和多分支井的三维油藏不稳态渗流数学模型在拉氏空间内进行求解； 2)采用离散化机制将多分支井的各分支段分成很多个离散节点单元，在计算离散节点单元的不稳态压力响应时，考虑了各个离散节点单元之间的干涉效应，绘制压力及压力导数的理论图版，分别对水平井和多分支井的渗流特征进行讨论并划分出各个流动期； 3)在以上研究的基础上，分别讨论了油层厚度、井位置和油藏边界等因素对水平井的不稳态压力特征的影响，也讨论了多分支井数目、多分支井布局、分支井筒长度等因素对多分支井不稳态压力特征的影响； 4)对水平井和多分支井各个流动期的复杂的不稳态压力解进行适当的简化，并将这些近似的拉氏空间解反演到时空间，得到相应的解析解； 5)将水平井和多分支井的试井解释方法应用于海上某油田的3口水平井和一口多分支井，求出相关油藏参数，验证了解释方法的正确性。