在低渗透油田的开发过程中出现了一系列有别于中高渗透油田开发的特殊问题，目前对于低渗透介质渗流规律的实验研究并不多，对其影响因素的研究更是罕见。 本文首先通过对低渗透岩样进行单相低速渗流实验，发现和总结其非达西渗流特征和规律，并使用数学的方法建立可以描述低渗透岩样非达西单相渗流的数学模型；为使低渗透非线性渗流的研究从定性分析到定量分析奠定了基础。根据实验得到的参数及建立的模型进行了算例分析，得出了非线性稳定渗流压力分布、不稳定渗流压力分布及影响半径发展的规律，并将其与按线性渗流规律计算的结果进行了对比，结果表明二者差别明显。 然后根据低渗透介质非线性渗流运动规律三参数连续函数模型，运用椭圆渗流的概念，建立了垂直裂缝井开发低渗透油藏稳定和不稳定非线性渗流数学模型。运用平均质量守恒的方法，对垂直裂缝井开发低渗油藏不稳定非线性渗流压力分布和压力扰动影响半径进行了数学推导。最后通过修正方法得到了具有启动压力梯度的垂直裂缝油藏生产井的产能计算方法。 研究结果表明，开发低渗透油藏时，按非线性渗流规律与按线性渗流规律计算的结果差别明显，非线性渗流的影响半径发展速度比线性渗流慢；在同一无量纲时间下，非线性不稳定渗流的井底压力比线性渗流的大；在对低渗透油气藏进行油气藏工程计算时，应考虑非线性渗流的影响。对垂直裂缝井来说，启动压力梯度越大，产量越小，裂缝越长，产量及采油指数越大。