在油气田的开发与开采过程中,流体在孔隙发育的地层岩石即多孔介质中的渗流是关键的物理过程之一。研究流体在多孔介质中的渗流规律,对于提升油气田采收率乃至进行油气田二次开发都具有十分重要的意义。由于多孔介质孔隙结构的复杂性,传统数值模拟方法如有限元法、有限体积法、有限差分法等,边界处理复杂,程序实现困难,而格子Boltzmann方法作为一种介观的数值模拟方法能很好的克服复杂边界处理困难的缺点,且该方法程序实现容易,为多孔介质内的渗流模拟提供了一个全新的思路。正是基于以上特性,本文基于格子Boltzmann相场模型,在孔隙尺度用格子Boltzmann方法研究了考虑重力分层效应的两相渗流特征,并进一步研究了重力分层效应对二维多孔介质两相流的影响机制,从物理机理角度揭示了重力因素对多相渗流粘性耦合效应的影响。本文完成的主要工作如下:(1)格子Boltzmann方法在多相流中的研究发展概况调研,以及格子Boltzmann方法的基础理论及模型简介。(2)开发基于Python语言的考虑重力参数的格子Boltzmann程序,选用随机算法生成相应孔隙度的二维多孔介质均质和非均质模型并在流场模型中应用相应的边界条件。(3)通过哈根-泊肃叶流、瑞立-泰勒不稳定性以及接触角测试这三个基准算例验证了现有程序对两相流模拟的可靠性,进一步研究了单孔道哈根-泊肃叶流中的粘性耦合效应。随后将研究扩展至实际多孔介质流动中,在考虑重力因素下对多孔介质流中润湿性、粘度比、表面张力、压力梯度以及基质非均质性对粘性耦合的影响通过一系列模拟得到展示。(4)通过控制重力参数进行了一系列的LBM数值模拟对比分析,研究了重力分层效应对二维多孔介质两相流的影响机制。