低渗透岩石低速渗流规律研究是当前渗流力学领域的研究热点,对油气开发、污染迁移、危废填埋等都具有重大意义。国内外学在研究过程中均发现低渗透岩体在低速渗流阶段其渗流曲线与达西定律有明显偏差,但因受限于实验方法和条件,难于获取岩体在低速渗流特别是启动阶段的实验数据,使得在低渗透岩体低速渗流机理和相关理论研究方面尚未形成统一观点。研究能够直接测量低渗岩体启动压力梯度和低速渗流状态的方法是当前低速渗流研究的重点和难点,对于开展低速非达西流研究具有重大的理论意义和实际作用。本文对低渗岩低速非达西流研究中低速渗流状态测量方法、低流速渗流实验方法、启动压力梯度测量方法以及低速非达西流机理等问题,运用理论分析和室内实验的方法展开了深入研究,完成了以下工作：1.以动力学手段分析电解极化过程,提出了采用电解极化示踪法测量低速渗流状态,设计实现了低速渗流传感器、测控系统及数据处理方法,并通过模拟实验证明了电解极化示踪法能够测量μL·min-1级别的低速渗流状态；2.从电动现象的原理出发,分析了电渗泵的原理及设计方法,设计制作了用于低速渗流实验的电渗泵,进行了电渗泵的性能实验。结果表明,该电渗泵的最大输出压力为1.179MPa、流量的分辨率为73.48nL·μL·min-1·V-1,能够在保证输出压力的前提下为低速渗流实验提供μL·min-1级别的稳定流量；3.根据电渗泵的工作原理,提出了运用电渗泵进行低速渗流实验的电驱法,介绍了电驱法基本步骤和启动压力梯度的测量方法,设计了相应实验装置及测控系统,并采用等径毛细管束模拟岩心和真实低渗砂岩岩心进行了低速渗流实验。结果表明,电驱法可以直接测量启动压力梯度,能够在μL·min-1级别流量条件下获取更多的渗流状态实验数据,等径毛细管束模拟岩心的渗流曲线为不过原点的直线、毛细管存在启动压力梯度,低渗砂岩岩心具有启动压力梯度、存在低速非达西渗流；4.结合前人的研究成果,提出了非等径毛细管束低速非达西渗流理论模型,给出了孔喉分布与渗流状态的关系,分析了不同孔喉分布条件下的低速渗流状态,并通过理论模型推导了流量与压力梯度的关系。结果表明,孔喉分布差异是导致低速非达西流的主要原因。论文提出的电驱法为低渗透岩体低速渗流实验及启动压力梯度测量提供了一种新的方法和技术手段,能够直接测量岩体的启动压力梯度、可以更好的观察岩体中μL·min-1级别流速时的渗流状态。建立的非等径毛细管束理论模型,将岩体内部孔隙结构特征与渗流规律相结合,能够较好表征不同孔喉特征时的低速渗流特征,为低速渗流规律研究提供了理论依据和方向指导,解释了岩体在低速渗流时的不同渗流特征,具有一定的理论价值和应用前景。