在油气开发过程中,特别是三次采油中,如水驱和气驱中,普遍存在粘性指进现象,粘性指进的出现会降低油气的采收率。因此,对多孔介质内不混溶两相驱替过程的研究非常有必要。格子Boltzmann方法边界处理简单,具有天然并行性,多相流LBM模型中的Shan-Chen模型可以自动捕捉相界面,且可直接反映流体与固壁间作用力。基于上述原因,本文利用Shan-Chen模型在孔隙尺度上对多孔介质内的两相不混溶驱替过程进行了模拟,具体开展了如下工作:(1)基于D2Q9模型,应用不同的边界格式,模拟了方腔流动和圆柱绕流,并与基准解进行了对比;采用QSGS方法构造了不同孔隙率下的随机多孔介质结构,并基于所构造的多孔介质模拟了多孔通道内的流动;采用Shan-Chen模型模拟了静态液滴的动力学行为和两相方腔流动过程,上述结果与已有文献结果均吻合较好,验证了格子Boltzmann方法在处理多孔介质内多相流流动问题中的适用性。(2)基于单孔隙模型,采用Shan-Chen模型研究了单通道内的两相驱替过程,结果表明,Shan-Chen模型能很好的模拟两相驱替过程;研究了基于QSGS方法构造的多孔结构中的两相不混溶驱替过程,结果表明,在本文所研究的范围内,随着粘度比、相间界面作用强度的逐渐增大以及孔隙率逐渐减小,指进现象明显,且逐渐有被驱替流体残留在多孔介质域内,被驱替相的体积分数增大,驱替效率降低;不同的孔隙结构会对驱替效率影响较小,规则的结构使得驱替效果稍有提升,但影响不大;在重力作用下,相界面前沿要更加向下倾斜,出现窜流,指进现象明显,被驱替相体积分数比不考虑重力时大,驱替效率降低。(3)根据接触角的计算方法,给出了不同流固作用强度对应的接触角;在不考虑重力的影响下,模拟了驱替流体分别为润湿流体和非润湿流体时的驱替过程,结果表明,壁面润湿性对驱替过程影响较大,润湿性流体作为驱替液时效率更高;研究了不同流固接触角对驱替过程的影响,结果表明,对于润湿性驱替流体,增大其接触角使其成为弱亲水性或中性润湿,驱替效率提高。