本发明提供一种基于边界层的低渗透变形介质非线性渗流数值模拟方法，包括:建立基于边界层的储层非线性渗流模型；根据储层变形介质渗透率随有效应力变化关系，结合有效应力系数，建立储层压力敏感性模型；基于毛细管连通器装置测量低渗透岩心静态启动压力，获得岩心的最小启动压力梯度；综合考虑边界层效应、压力敏感性及最小启动压力梯度影响，建立基于边界层的变形介质非线性渗流数学模型；基于传统的黑油数值模拟软件平台进行改造，实现低渗透非线性渗流数值模拟。该基于边界层的低渗透变形介质非线性渗流数值模拟方法真实、全面反映了对岩心渗流特征的刻画，有较强的可靠性和准确性，为低渗透油田开发方案的调整与优化提供有效的技术支撑。