本发明涉及一种基于非均质流场表征的注采关系优化方法，首先利用线密度转化为点密度的方法计算流场密度；其次采用层次分析法计算流场强度；利用PCA降维及聚类等数学方法进行流场表征并计算流场不同区域流线密度和流场强度的乘积，结合遗传算法以最小化上述乘积的方差为目标进行优化求取最优注采量，作为使流场均衡驱替的最优解(最优注采量)。相对于现有技术，本发明通过油田流线密度计算方法在较小的误差范围内将流线线密度转化为点密度，对所有油田流场有较好的适应性，能够反映流场的各个方面的特征，采用降维和聚类的方法完善的表征流场特征，实现流场表征的可视化，借助遗传算法实现流场的注采量的重新分配，制定较优的流场开发方案。