纳米多孔介质材料中的流体流动在纳米科学、纳米地质科学、能源科学和材料科学等不同领域中都扮演着极其重要的角色,因此受到了国内外广泛的关注。为了研究油水两相在页岩数字岩心中的运移规律,本文定量表征了油—水—岩石的相互作用,构建了纳米多孔介质驱替模型,同时结合格子玻尔兹曼多相流模拟方法研究了纳米多孔介质中油水两相的传输过程。本文详细地探讨了油—水—岩石的相互作用,系统地研究了润湿性、压力等因素对不同种类纳米多孔介质驱替行为的影响。首先,我们构建了有序多孔介质模型并以润湿性的形式定量表征出二维空间下油—水—岩石的相互作用,系统地研究了润湿性、压力和孔隙率等因素对油水两相驱替过程的影响。研究结果表明:当流固作用系数由负值变化到正值,固体表面的润湿行为由亲水状态过渡到疏水状态,并且润湿角随着流固作用系数呈现良好的线性规律;其次,在驱替过程中,随着多孔介质的润湿性由亲水性过渡到疏水性,驱替压力将明显增大;此外,当纳米多孔介质的孔隙率减小时,由于多孔介质比表面积的增大以及流体与固体岩层间强烈的相互作用,驱替阈压值将变化得更加显著。在有序多孔介质模型的基础上,我们又建立了无序纳米多孔介质模型,研究了油水混合物在多孔介质中的平衡态分布和流动情况。研究发现,岩石表面的润湿性和油水两相混合物的成分比例都会影响油水混合物在非均匀多孔介质中的平衡态分布;其次,我们还研究了多孔介质表面润湿性对水驱油过程的影响,多孔介质的亲油性越强,“指进现象”越明显,残余油的含量也越大,并且发现多孔介质表面的润湿性和纳米吼道的宽度都对流体的流动有明显的影响;此外,我们也研究了多孔介质的润湿性和外力大小对油水两相相对渗透率的影响,即在油湿（或水湿）条件下,外力大小只能影响水相（或油相）的相对渗透率大小,但是在中性润湿环境下,外力大小能够显著增大油水两相的相对渗透率。最后,我们将二维多孔介质模型扩展到三维模型,定量表征出三维空间下固体表面的润湿行为,并利用真实的三维数字岩心样品研究了压力和孔隙率等因素对复杂润湿性纳米多孔介质驱替过程的影响,以及页岩数字岩心中各成分比例对油水两相平衡态分布的影响。得出的主要结论有:压力对复杂润湿性纳米多孔介质驱替阶段影响较大,而对启动阶段和饱和阶段几乎没有影响;孔隙率对驱替阶段的驱替速度影响较大,几乎不影响启动阶段和饱和阶段;页岩中油相的分布主要集中在甘洛根表面,水相分布主要取决于含水饱和度,少部分水相吸附在伊利石和黄铁矿表面。总之,由于纳米多孔介质的孔吼尺寸分布在纳米范围,加之岩层极其复杂的润湿环境,因此研究油水两相在页岩储层多孔介质中流动时,必须要考虑润湿性、比表面效应、速度滑移和界面层效应等因素的影响。另外,为了促进页岩油由吸附态向游离态的转化,增强油水两相在纳米多孔介质中的流动性,提高页岩油的采收率,我们建议使用表面活性剂、超临界二氧化碳等措施来改善界面处油的赋存状态。本文考虑了润湿性、表面效应和速度滑移等因素的影响,初步研究了油水两相流在纳米多孔介质中的运移规律,证实了格子玻尔兹曼方法是研究纳米多孔介质中多相流流动机理的一种简单高效的方法。