水平井是当今油藏开发的一项重要技术,水平井能够有效提高采收率。但是,由于“跟趾效应”、储层非均质性和各向异性等因素的影响,长水平井的生产剖面通常难以持续均衡推进,并将在油井的跟端处、储层的高渗位置和裂缝发育处过早见水/气。一旦油井发生水/气锥,由于水/气粘度较低,将在锥进处形成快速流动通道,并抑制非锥进处的流动。本论文在全面调研国内外相关研究成果的基础上,围绕新型自适应式流入控制装置(AICD)的结构设计及参数优化、水平井AICD完井全过程流动机理和水平井AICD完井参数优化设计方法开展了系统性研究,具体完成了以下几方面的研究工作。(1)基于多级限流原理,结合遇水膨胀材料,自主研制了一种新型自适应式流入控制装置,结合其流场和强度分析结果进行了结构参数优化设计,并对优化后的AICD结构开展了流体参数敏感性分析,同时与工业上广泛应用的几种ICD/AICD进行了性能比较。(2)基于AICD结构优化结果,对遇水膨胀橡胶进行了优选,并详细测试了其膨胀特性;基于自主研制的水平井目标井段多相变流量流动全尺寸物理模拟实验装置,对多级限流AICD开展了流动测试,并选取了EquiFlow AICD和Y型AICD进行比较,详细研究了油相粘度、含水率、壁面入流量、主流流量对三种装置压降的影响规律。(3)针对水平井变流量流动特征,基于油水两相流型转变准则,并结合双流体模型(Two-Fluid Model)和均相流模型(Homogeneous Model)架构,建立了水平井目标段油水两相流动的压降预测模型。基于水平井AICD完井的特点,结合近井地带表皮系数模型和油藏渗流模型,运用势叠加原理实现了不同空间位置流动的耦合,建立了水平井AICD完井全过程流动模型。(4)基于建立的水平井AICD完井全过程流动模型,结合遗传优化算法,以AICD类型、个数及强度作为优化参数,给出了水平井AICD完井参数优化设计方法,并针对3口水平井AICD完井开展了参数优化的实例分析。