滲流是多孔介質內的流體運動。滲流力學研究多孔介質內流體運動的規律及其應用。滲流力學分為理論滲流力學、計算滲流力學（數值模擬）和實驗滲流力學。

      滲流力學理論和應用涉及多種工程技術和多個產業。諸如石油、天然氣、煤層氣、頁巖油氣、天然氣水合物、地下水、地下鹵水、地熱、煤和鈾等地下資源能源的成藏和開采，大壩、土壩、水堤、邊坡和水渠等水工工程，土壤改良和鹽堿化防治等農田水利工程，地震、地面沉降、海水和咸水入侵等災害的防治，重金屬、農藥和病菌病毒等對地下水和土壤的生物和化學污染的防治，電廠粉煤灰場、排土場浸堆、尾礦堆、垃圾填埋場工程，核廢料、CO2及各種廢棄物的地下埋藏，地下儲氣庫和隧道建設等地下工程，染料顏料、粉末冶金、燃料電池和超濾膜等工業，甚至生物醫學、古文物保護等，都需要滲流理論、滲流計算和滲流動態預測預報等作為其工程技術的基礎和方法。

      滲流力學的應用領域日益廣闊，發展速度亦逐步加快。由于生產實踐中滲流問題的復雜程度、計算分析所需的高精確度以及科學研究和技術開發課題的難度都不斷增加，因此現代滲流力學的理論深度和應用方法也較快提高。下面主要以油氣滲流為例，簡述當前滲流力學發展值得重視的幾個方面。

      1）納米多孔介質滲流。長期以來，滲流研究計算涉及的多孔介質的孔隙尺寸一般是微米級，其滲透率一般是毫達西級。如今，生產實際中的儲層多孔介質越來越多的屬納米級多孔介質。其孔隙尺寸小至數十至數百納米甚至只有幾個納米，滲透率小至數十至數百微達西，甚至僅數個微達西（例如頁巖油氣、致密灰巖油、致密砂巖油氣的儲層及煤層氣儲層等）。納米級多孔介質內的滲流規律（包括物理學、化學、物理化學、生物和力學等過程）及相應的計算分析方法等與微米級多孔介質滲流相比，很可能有較大差異，需要認真研究。其中有些基礎問題值得重視，例如，在微細至數個、數十納米的孔隙內，各類油、氣、水等物質的運動屬什么性質和規律。

      2）微觀宏觀結合的滲流研究。近年來，微觀滲流的物理模擬方法和數值模擬計算都發展較快。通過微觀滲流研究能知道孔隙裂隙內的物理、化學、生物學和力學等細節，認識微觀滲流機制和規律，但是不能提供宏觀綜合數據，而后者為生產實際應用所必需；憑借宏觀滲流研究能提供宏觀綜合數據，但不知道或不確切知道孔隙裂隙內的微觀機制和規律。微觀宏觀結合可使滲流理論深化，使滲流分析計算更接近生產實際。更重要的是，微宏結合的滲流研究計算（簡稱“微宏滲流”）能夠為每一瞬間同時提供宏觀綜合數據及多孔介質內任何空間點的微觀細節，這將大大促進滲流理論和計算方法的發展并提高生產應用效果。近年來，主要由于微觀滲流數值模擬計算方法的進展，微宏滲流研究已經能夠模擬計算諸如小巖心規模的油水兩相滲流及啟動壓力梯度與孔隙內壁邊界層關系等各類問題。

      3）滲流的精細研究。以石油開采為例，先是基于自然能量的一次采油，再是人工補充能量的二次采油，三是各種物理的、化學的、生物的人工方法的三次采油，然后又進行三次采油后的四次采油。二次采油后油層內的剩余油飽和度分布非常分散：從宏觀角度看，許多剩余油小塊在儲層各處不規則地隨機分布；從微觀角度看，無數極小的油膜油滴等在孔隙裂隙內隨機分布。必須盡力精細地用滲流力學方法分析計算出這些剩余油飽和度分布，才能在三次采油中經濟有效地采出剩余油。三次采油后，剩余油飽和度分布更為分散零亂，要求滲流力學提供更精細的方法計算分析剩余油飽和度分布，以便在四次采油時經濟有效地進一步采出剩余油?？梢?，生產發展要求我們建立非常細致、精細的剩余油飽和度分布的滲流力學理論和方法。

      4）復雜多重介質滲流。現今發現的油氣儲層多重介質比以往所知的多重介質復雜很多。以碳酸鹽巖儲層為例，同一儲層中，存在微細的孔隙裂隙多孔介質，也存在其尺寸達數個、數十個和數百個毫米的大縫和大洞，還存在長寬高各為數十米、甚至長達百來米的廳堂型的巨型洞穴。洞穴和裂縫內某處可能基本無充填，某處可能充填各種尺寸、粗細不等的顆粒物。顯然，這里的流動既有滲流，還有縫流和洞穴流，而且各類介質和各種流動交相穿插、雜亂銜接。再以生物醫學領域的生物滲流為例，其多重介質比儲層多重介質復雜很多：肝臟多孔介質由四重介質構成，即肝血竇網、竇周間隙網、肝細胞網和膽小管網；組織間隙滲流涉及三重介質，即毛細血管網、組織間隙網和毛細淋巴管網；而肺臟滲流是十分復雜的雙重介質滲流，涉及肺泡網和毛細血管網。必須研究揭示諸如此類復雜多重介質的儲層內和生物體內的復雜流動機制和規律，建立有效的計算方法。這將促進能源資源開發工業和衛生保健事業的發展。

下載地址：高等滲流力學