天然地震影响地下流体运移的课题研究属于多学科交叉的探索性研究。多年来,描述天然地震引发流体运移的理论主要是在定性分析和猜想的基础上发展起来的。目前看来,需要引入新技术、新方法来丰富、修正当前的理论,以对该领域研究中遇到的流体异常,含流层渗流参数改变等问题给出更令人满意的解答。基于此,本论文运用渗流力学、多孔介质结构理论、分形统计、恒温黏弹理论等,深入探讨了天然地震与地下流体相互作用过程中的动力机制,阻力系统以及渗流特性等因素的影响。鉴于所研究的问题的复杂性和现有理论的不完善性,本文结合理论推导和数值模拟两方面的工作来开展研究。通过研究,取得了一些成果和认识:1.从震后地下流体异常现象入手,综合讨论了前人提出的各种模型及假说,并结合动力学及渗流力学分析,将天然地震影响地下流体运移的模式归纳为两类:第一类,天然地震改变地下流体能量状态,即天然地震通过地震波的传播,将能量传递给流体,促使其突破阻力势垒而发生运移;第二类,天然地震改变地下含流层渗流特性,这一机制主要表现为震后地下含流层内部裂缝体系发生变化（包括微裂缝的开闭以及新裂纹的形成）为流体运移提供新的通道,从而改变流体运移状态。2.在天然地震改变地下流体能量状态机制研究方面,从固液相对运动的角度,对前人提出的油滴-喉道模型进行改进,建立了油滴-喉道的非耦合作用模型,并加入了粘滞阻力,数值模拟了在地震脉冲波作用下,储层中的油滴穿过喉道的全过程,并在此基础上给出了油滴发生迁移所需外力加速度阈值与喉道结构参数之间的关系。3.在天然地震改变地下含流层渗流特性研究方面,利用分形统计方法,推导建立了裂缝体系的分形渗透率模型。基于该模型详细分析了导致震后渗透率增加的物理机制。从理论上给出了天然地震与地下岩层渗透率之间的关联机制。运用该关系,对川西某油气田两口井2008年生产数据及陕西某地震台井水流量观测数据,估算出了震后井筒壁裂缝体系最大缝宽的数量级大致为10-4～10-3m。4.将黏弹介质应力松弛机制引入分形裂缝渗透率模型中,对该模型进行了含时推广,建立了分形裂缝体系的时间演化理论,计算了岩石样品经震动之后的渗透率变化曲线,与实验结果对比,吻合较好。运用该理论对震后地下岩层渗透率激增,并在之后一段时期内缓慢回落的现象给出了解释。5.根据理论分析指出,震后地下岩层渗透率变化现象应归为一种普遍存在的震后效应,而非偶发的异常现象。针对该现象,在分形渗透率演化理论的基础上,提出“分形渗透率应力松弛效应”这一全新概念,为深入研究震后渗透率演化提供了理论依据,对于揭示震后断层恢复的机制,进一步探讨断层活动与孕震过程的关联有一定的理论价值和现实意义。