致密油是全球非常规油气勘探开发的新热点,具有极高的开采价值,但是开采起来十分困难,因为致密油的储层具有特殊性,属于非均质性很强的低渗透储层,常规物性差,孔隙结构复杂。为了提高致密油产量和致密油的采收率,需要深入研究致密油储层岩石中的流体流动机理,解释致密油储层中孔隙结构、流体物性等因素对流体流动的影响,认识宏观渗流规律,本文采用格子Boltzmann方法对致密油储层中的流体流动进行了模拟,重点研究了孔隙结构和流体物性对单相流体和两相流体流动的影响。格子Boltzmann方法可以从微观角度对多组分多相流体间的相互作用进行描述,对于复杂边界的处理较传统方法简单得多,对于研究此类问题极具优势。采用CT扫描技术,建立典型致密油储层岩石数字岩心,统计了20块致密油储层岩石数字岩心的微观孔隙结构参数,并应用这20个数字岩心实现了单相流模拟,研究了孔喉尺度、孔喉形状对单相流流动的影响,并对岩心中的非线性渗流进行分析,研究孔隙结构与非线性渗流的关系;采用格子Boltzmann方法的Shan-Chen模型对概念模型和二维数字岩心中的油水两相驱替进行了模拟,研究了孔隙宽度、连通性、孔隙形状、压力梯度、两相粘度比和密度比对两相驱替的影响。在致密油储层岩石的单相流模拟中,恒速注入条件下,数字岩心的平均喉道半径越小,流体平均流速越大,但随着平均喉道半径减小,流速增加幅度越小;在同一个孔隙喉道中,孔喉中间部分流体速度大,靠近壁面处流体速度小;在不同的孔喉中,半径较大的孔喉处流体流速较小,半径较小的孔喉处流体流速较大。在对致密油储层岩石中的非线性渗流研究中,拟合得出了与微观孔隙结构参数相关的非线性渗流模式。在两相流模拟中,对于孔隙结构,增加孔隙宽度和孔隙连通性,可以增加驱替速度,但随着孔隙宽度和连通性的不断增加,驱替速度的增加程度也会减弱。对于压力和流体物性,增大压力梯度和降低驱替相粘度可以加快驱替速度,且可以使驱替相突破一些难以驱替的孔隙,使驱替波及面增大,但随着压力梯度的升高和驱替相粘度的降低,驱替速度加快的程度会逐渐减弱。降低两相的密度比可以加快驱替速度并增加驱替效率。在实际生产中可以通过降低驱替相粘度,增大压力梯度,降低两相密度比等方式加快采油的速度。