作为渗流过程物质传递基本方式之一的流体动力弥散源于地下水的研究,随后被广泛应用于化学工程、色谱学、水文地质学和石油工业等领域。国内外学者针对流体动力弥散机理和溶质运移的非菲克特征进行了大量的研究,但是缺乏对流体动力弥散影响因素的研究。为此,本文在周期性边界条件下实现了流体动力弥散的升尺度模拟;同时基于三维逾渗网络模型探索了单相流中溶质运移的基本规律,分析了混相驱中考虑弥散影响时多孔介质微观孔隙结构及流体流动特征的影响。论文开展的主要研究工作及取得的主要成果如下:（1）利用铸体薄片、电镜扫描、压汞法和核磁共振等方法定性或定量分析了储层岩石的微观孔隙结构（如孔隙半径、孔隙半径分布、孔隙连通性和孔隙长度等）,为构建逾渗网络模型奠定基础;（2）在二维孔隙网络主干模型中探讨了单管中流动机理（平均流动或Taylor-Aris弥散）和节点处混合机制（完全混合或流线混合）对溶质运移的影响,提出了适用于流体动力弥散升尺度研究的网络模拟方法;（3）在三维逾渗网络主干模型中模拟了不同孔隙结构特征下溶质微粒的运移过程,利用矩分析法和逾渗理论确定了纵横向弥散度与多孔介质微观孔隙结构特征参数（如水力半径、孔隙半径变异系数及配位数等）间的普适性规律,建立了纵横向弥散系数的定量模型;根据矩分析法得出溶质云团位置分布的三阶矩为负值,表明溶质在渐进区的运移呈现出非菲克特征,同时讨论了孔隙非均质性和孔隙连通性对非菲克特征的影响;（4）运用欧拉法统计了孔隙尺度的流体速度、流体流量和Taylor-Aris弥散系数,分析了这三种传输属性的概率分布在不同多孔介质无序性下的分布类型,同时根据网络模型的流量分布确定了流体和溶质运移的流动主干通道。运用拉格朗日法统计了溶质运移的速度、流量及时间分布,探讨了高流速和低流速孔隙对非菲克特征的影响。（5）通过网络模型压力场和浓度场的耦合求解,提出了考虑弥散影响的混相驱动态网络模拟方法;对比分析考虑弥散和不考虑弥散的混相驱替过程,明确了弥散在混相驱中所起的作用;同时在考虑弥散影响的情况下分析了孔隙非均质性、孔隙连通性、黏度比和驱替速度等因素对混相驱的影响。通过以上研究,形成了一套流体动力弥散的升尺度网络模拟方法,明确了多孔介质微观孔隙结构与纵横向弥散度的定量关系,阐明了流体动力弥散在混相驱中所起的作用,进一步充实和完善了现有的流体动力弥散理论。