我国东部油田普遍进入特高含水期,剩余油分布趋于复杂和分散,提高采收率难度不断加大。经典的油藏数值模拟方法基于宏观的渗流理论体系,无法认识微观孔隙对剩余油分布的作用机制。孔隙尺度数值模拟技术,可以反映不同孔隙结构、不同驱替方式下剩余油的微观分布、演变及动用机制,揭示驱油效果的本质,为提高采收率机理研究提供理论基础和技术手段。本文共开展以下研究:（1）在岩心CT扫描图像二值化处理及三维重建基础上,首先提取岩心的三维孔喉空间,对孔喉空间铺设结构化的笛卡尔网格,在孔喉边界采用切削网格贴体处理,精确描述不规则孔喉壁面,实现了实际复杂岩心孔喉空间的网格剖分,建立了孔喉网格模型。（2）通过亚网格内界面重构,提出了基于虚拟流体的油水两相界面张力精确算法,解决了传统VOF方法对表面张力处理时连续界面力（CSF）在高表面张力情形下产生非物理震荡的问题,从而大大提高了油水两相界面张力的计算精度,实现了油水两相流动的精确模拟。（3）开发了基于MPI的跨节点并行处理算法,实现了数值模拟并行计算,大大提高了孔隙尺度油水两相流动模拟的计算效率,在此基础上,编制了前后处理模块,研发了基于VOF的数值模拟软件,适用于油水两相、二维及三维条件下的孔隙尺度数值模拟研究。（4）微观水驱油物理实验与数值模拟相结合,建立了高含水期微观剩余油赋存形状划分标准,通过数值模拟剩余油赋存形状的识别追踪及各种赋存形状剩余油的受力状态的提取,实现了剩余油赋存形状动态演变规律及动用机制定量表征。（5）利用实际岩心的二维平面水驱实验,对数值模拟计算的水驱流动通道、剩余油饱和度、水驱过程中不同赋存形状剩余油的演变规律进行了验证,证实了数值模拟计算结果的可靠性。在此基础上,分析了微观水驱油特征,包括驱油效率变化特征、水驱波及特征、剩余油赋存形状及演变规律、剩余油的受力特征,并基于特高含水期的剩余油分布,分析了提液和转流线两种开发方式下剩余油的分布规律变化及其动用机制。通过本文研究,建立了孔喉网格剖分方法和孔隙尺度油水两相界面追踪方法,搭建了基于VOF的油水两相孔隙尺度数值模拟平台,为特高含水期剩余油分布及动用研究提供了可靠的技术支撑。