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为了解决高注低采改善平面非均质油藏注水开发理论问题，采用岩心组合模型水驱油实验，研究了4种平面非均质模型方案在不同注采方式下水驱油机理，建立了反映平面非均质油层渗流特征的渗流数学模型，利用积分变换推导出模型的解析解。实验特征和模型计算结果表明：高注低采的开发过程中储层全程泄压效果也远好于低注高采的开发情况。解决了高注低采开发的基本理论问题，为矿场应用提供理论依据。