我国致密油储量丰富,近年来的勘探与开发不断取得新的进展。在常规油藏增产困难且我国原油对外依存度不断上升的情况下,致密油藏已成为主要的接替能源。但致密油藏中广泛发育微纳米喉道,受微尺度流动效应的影响,储层渗透率急剧下降。目前,对微纳米喉道中的流动机理认识尚不充分,致密油藏的渗流参数表征不合理,制约着我国致密油藏的合理、高效开发。因此,开展微纳米孔喉内流体流动机理以及致密油藏渗流参数表征的研究,并将研究结果应用于致密油藏开发模拟的数学模型。首先开展了去离子水在微纳米喉道中的流动规律研究。针对纳米尺度喉道中的流动,采用耗散粒子动力学（Dissipative Particle Dynamics,DPD）方法,引入LJ-96势函数来表示流固相互作用力,优化了分子结构的粗化方法以减小计算量,大大提高离散介质流动模拟的尺度,实现了水在宽度为2-150nm狭缝中的流动模拟。研究结果表明固壁附近存在明显的流体高密度带,壁面附近的流体分子速度为零,存在边界层。针对微米级喉道中的流动,搭建了微尺度流动实验平台,开展了去离子水在1.377-15.361μm熔融石英管中的流动实验,研究了压力梯度和喉道半径对流动的影响。研究发现在微尺度下去离子水的流量低于理论值且与压力梯度成非线性关系。以流量偏移率为指标,给出了定量判定流动非线性的方法,分析了流动非线性随边界层厚度减小而逐渐转化为线性流的规律,揭示了非线性产生的原因。然后,研究了致密油重要组分（正己烷、正辛烷、正十六烷）在微纳米喉道中的流动规律。采用DPD方法模拟了正己烷在宽度2-15nm狭缝中的流动;在改进实验平台的基础上,将微圆管实验研究半径减小到660nm,开展了正己烷、正辛烷、正十六烷在半径660nm-4.840μm微管内的流动实验。揭示了烷烃在微尺度下的流速、流量、流动阻力和非线性流动规律,对比了不同碳链长度烷烃从非线性流动转化为线性流的规律,分析了碳链长度、喉道半径、压力梯度等因素对烷烃流动的影响。结果表明,碳链越长,流量偏移率越高,线性流开始时的压力梯度越低。再次,为揭示流固相互作用力强度影响流动规律的机理,在油水两相流动的DPD模拟中采用不同的流固相互作用参数,分析了油水分子在不同受力情况下的密度剖面、速度剖面特征。在实验研究中,通过对比去离子水和异丙醇的流动规律,发现分子极性越强,与石英壁面的相互作用越强,因此边界层变厚,流动阻力增加。通过对比粘度相近的去离子水、正癸烷在内壁表面性质不同的微管中的流动规律,分析了四种不同的流固相互作用下流体流动规律的变化。最后,基于微尺度流动规律的研究结果,给出了致密油藏关键渗流参数表征的新方法,并应用于致密油藏的数值模拟。基于动边界层假设,优选了微尺度流体表观粘度的表征方法,并推导了微米级喉道中考虑动边界层的速度剖面。基于静边界层假设,回归了考虑压力梯度、流体粘度和喉道半径的边界层厚度方程,表征了毛管束模型中考虑边界层厚度的有效喉道半径分布,进而表征了有效渗透率,并应用于致密油藏的渗流数学模型,分析了边界层对致密油藏渗流规律的影响。本文的研究成果明确了微纳米级喉道内流体流动规律及非线性流动的产生机理,分析了流固相互作用力影响微尺度流动的机理,以及这种机理对致密油藏渗流规律的影响,为致密油藏的高效开发提供了理论基础。