目前,我国大多数油田在水驱开发后期把气驱或气水交替注入的方式作为开发剩余油的重要手段。注入气或储层游离气表现出易流动、粘阻小等特点,更容易进入水相未被波及的区域,或占据死油孔隙区域内的油相空间。注入气或储层游离气以分散气泡形式在多孔介质中的流动运移行为未被清楚观察和研究。主要原因:其一,储层空间类似于“暗箱子”,无法从外界直接观察;其二,气泡在管状孔隙或颗粒充填孔隙介质流体饱和模型中受外界因素干扰作用强,变形复杂,上升路径、速度不尽相同;其三,气泡在多孔介质中与孔喉形状和大小、液体性质等之间的关系认识不清,气相流动运移规律受到多因素的影响。本论文针对上述问题,基于力学分析表征和室内实验模拟的手段,对气泡在多孔介质中运动行为特性进行研究,分析了气泡在不同影响因素环境中的上升运动的条件,揭示了其流动运移规律,取得了如下主要成果:1)建立了可流动气相在毛细管模型和颗粒充填孔隙介质流体饱和模型中上升运移流动条件及表达式。通过浮力和毛管阻力的对比,研究了毛管半径、界面张力、界面接触角等因素对浮力和毛管阻力的影响,确定了气泡运移和捕集的临界条件。同时,基于浮力、液体阻力（曳力）、界面张力及附加质量力等多种作用力耦合,建立了接触固相颗粒和不接触固相颗粒含液体饱和多孔介质中上升气泡加速度和匀速度数学模型,分析了驱动压差力对气泡上升的影响。最后,利用图形法形象地表示了气泡当量直径、固体颗粒大小、孔隙度、接触角、界面张力等参数对气泡所受不同作用力和气泡上升相对速度的影响。2)通过室内实验研究了在饱和牛顿流体中不同因素对上升气泡行为特征影响。在静置蒸馏水和甘油-水溶液中,上升气泡形变系数、横纵比、气泡水平速度、气泡垂直速度等参数随着注气孔尺寸、注气速度、模型倾角及甘油质量分数等因素变化结果被分析。研究了温度（5¹00°C）对蒸馏水、地层水、乙醇及甘油-水溶液中气泡上升运动行为特征的影响。结果表明了,温度对甘油-水溶液中气泡影响最大,随着温度增加,液体阻力（曳力）减小,气泡逐渐从球形直线上升转变为椭球形“之”字上升。在高雷诺数区域和低雷诺数区域建立了描述气泡上升运动的曳力系数模型,模型预测结果与实验数据吻合,标准误差小于5.32%。3)基于可视化颗粒充填孔隙介质流体饱和模型,观察了气泡与气泡、气泡与液体、气泡与固体颗粒之间的相互作用过程,分析了其行为表现,包括气泡上升运移、气泡合并、气泡分裂、气泡捕集,并测量了含液体饱和多孔介质中气泡捕集体积分数,利用动力学方法解释了捕集气泡体积分数动态变化的原因。同时,实验证明了气泡长度、孔喉比、固体颗粒大小、模型倾角、甘油质量分数等因素对充满玻璃珠含液体饱和多孔介质中分散气泡上升速度的影响。4)通过孔板喷射法和超声波振荡法产生了N₂-水和CO₂-水两种分散体系中微泡,在刻蚀玻璃和填砂模型中研究了水气分散体系微观驱油渗流特征,并以不同岩心驱替实验研究两种分散体系对驱油效率和波及体积的影响程度。通过力学模型和实验动态评价获得了气相以分散气泡形式在多孔介质中微观流动特征,详细分析了不同因素对其行为的影响,可视化地描述了气相在孔喉之间的上升运动变化,进而弄清了气驱油动力学和微观渗流机理。同时,结合了微气泡产生和流动过程,确定出水气分散体系可以解决油藏采出程度低的问题。为实际油藏注入气或储层游离气在孔隙空间中的流动运移规律提供科学依据,对油田高效开发剩余油具有指导意义。