为了缓解多层水驱非均质油藏合注合采水驱前缘指进现象和采出程度不均衡问题,开展了注采层系细分优化及驱油效果预测研究。选取孔隙度、渗透率、地层压力和含油饱和度4个主要油藏参数,利用k-means算法,编制了层系划分的聚类程序,建立了两相渗流数学模型及水驱油前缘和采出程度的解析计算方法,实现层系细分优化效果预测对比。结果表明,该层系划分优化方法可以有效地缓解因层间非均质引起的水驱前缘突进问题。可见层系优化开发可明显改善多层非均质油藏的驱油效果。