摘要:随着社会经济的快速发展和人民物质水平的提高,人们愈来愈关注与之息息相关的生存质量和社会的发展的基本问题。发展的关键问题是能源,能源问题的解决又依赖于能源的技术与自然资源的开发。铀是一种重要的核能资源,核电生产扩建和国防建设的加速,迫切需要大量的核燃料铀,将促使铀矿资源的开采进一步增强。为解决低渗透性砂岩地浸开采的实际问题,提高铀的浸出率,迫切地需要对低渗透砂岩型铀矿的低渗透性进行研究,以提高该类砂岩铀资源的回收率。本文采用分形理论知识,分析了含铀砂岩多孔介质结构的分形特征,并建立了铀矿砂岩分形渗流模型。通过低渗透铀矿砂岩的渗流特征实验,研究了低渗透含铀砂岩多孔介质中溶浸液流体的渗流特征。主要的工作和成果:（1）通过流体特征实验测得,溶浸液的粘度是随着溶浸液反应的时间及溶浸液中铀浓度增加整体呈现增长趋势。开始阶段,铀浓度与粘度的关系斜率较大,即随着铀浓度的增加溶浸液粘度增长速度较快;中间阶段,随着铀浓度增加溶浸液粘度变化有波动;后期阶段,随着铀浓度的增加,溶浸液粘度增长速度缓慢,基本处于稳定阶段。原因可能由于铀离子的出现改变的溶浸液原有的分子平衡,出现了粘度迅速增加;随着溶浸液中离子的重新组合,溶浸液的粘度变化波动较大;直至达到新的分子平衡,则溶浸液粘度达到稳定。（2）通过颗粒粒径筛分试验研究,分析了颗粒粒径的双重分布对砂岩多孔介质渗流特征的影响,结合已有的数据分析孔隙率与渗透率之间的关系,并建立了渗透率与孔隙率的关系模型。得出渗透率值随着矿岩孔隙率的变化并不是呈线性,而是成指数增函数关系。（3）通过自制的渗流实验装置,开展流体在低渗透砂岩铀矿岩介质中的渗流试验。通过改变压力进行多组实验,研究流体在压力作用下对低渗透矿岩的水平渗流规律,得出该矿样的渗透系数约在2.2-5.0cm/d之间,该砂岩铀矿样属于低渗透性矿岩。（4）水平方向的渗透系数范围约在2.2-5.0cm/d之间,而垂直渗透系数范围约在0.5-7.0cm/d之间。当压力梯度在0.2-0.8MPa.m^-1范围时,垂直方向上的渗透系数变化比较快,而水平渗透系数变化极其缓慢。水平渗透系数在压力梯度1.4MPa.m^-1后变化较快,而垂直渗透系数在1.4 MPa.m^-1之前可能已达到其最大值。由于重力作用,孔隙水压力作用及垂直节理裂隙的存在使得相对于水平方向流体更容易在垂直方向流通则其渗透系数比较大。