在自然界和生产生活中多孔介质普遍存在，因此研究多孔介质本身的结构特征以及在多孔介质中流体的流动特点对于理解自然现象和改善工业生产效率具有深远意义。本文主要结合渗流力学基本知识和分形几何学研究油气藏开采过程中遇到的三个问题：一是用来划分岩石孔隙结构类型的无量纲毛细管压力函数J(SW)所蕴含的孔隙结构特征；二是研究注水开发油气田时，水驱油过程中内部的流体流动特征；三是研究考虑毛细管压力时，幂律流体在多孔介质中有效渗透率的分形解析式。J (SW)函数是用来消除同等饱和度下、不同岩层之间毛管压力差异性的函数，从而可以用J (SW)函数来描述具有相近岩性的储层。但人们对于相近岩性的含义始终没有一致的认识。本文利用现有J (SW)函数公式，并结合分形理论，建立起描述孔隙结构的岩性的分形模型，探讨岩层孔隙结构参数对J (SW)的影响。已有研究得出岩性相近的不同样品的J S W~SW函数曲线相近，所以可以用一条曲线去表征岩性相近的岩层。我们用分形理论推导出的J(SW)函数分形几何公式揭露出：岩层相近的实质是面分形维数D f、弯曲度分形维数D T、最大孔隙直径max和最小孔隙直径min的比值大小即max min相近。并尝试建立了新的无量纲函数G (SW)作为划分岩层的依据。在注水开发油气田时，只有清晰的研究水驱油过程中，油层内部的变化，才能更好的解释生产过程中所出现的一些问题，针对这些问题根据实际情况采取相应措施，更有效地驱替油层中的原油。本文对水驱油的过程进行理论分析，更加清晰地展现驱替过程中内部变化过程，如指进现象、油水混合区以及非线性渗流特征等。幂律流体在多孔介质中的渗透率对于研究流体在多孔介质中的流动特性具有重要的意义，本文结合分形几何学和两相渗透率公式推导了具有分形特征的多孔介质中幂律流体有效渗透率的分形解析式。