随着中国石油工业的发展,低渗透油藏在开发中所占的比例越来越大。要合理高效地开发这些低渗透油藏,就需要充分认识低渗透油层自身所具有的特殊规律及其特性参数,并准确地描述低渗透油藏的渗流力学规律。本文采用有关多孔介质的分形几何理论和方法,从分析低渗透油层中的渗流特点入手,阐述了渗流过程存在启动压力梯度的物理意义及渗流规律,并从近代表面与胶体化学的基本原理出发,回顾了单相液体在低渗透饱和多孔介质中非线性渗流研究的不同观点,分析了低速非达西流动的机理。基于大小分布满足分形幂规律的毛细管束模型,结合塑性流体的管流特点,即Buclingham-Reibe方程,对低渗透油藏中流体的渗流特征进行了研究,找到了适合低渗透油藏流体渗流的运动方程。导出了低渗透油藏的有效渗透率,并与牛顿流体的渗透率作以比较,得到了塑性流体在低渗透多孔介质中流动时的启动压力梯度的分形模型,由该模型所得的低渗透多孔介质非达西流动的启动压力梯度是流体的屈服应力、孔隙分形维数、迂曲度分形维数以及介质微观结构参数的函数。本文建立的分形模型没有经验常数,每个参数都有明确的物理意义。