碳酸盐岩储层分布广泛、物性好、储量大、产量高,容易形成大型油气田,是全世界非常重要的油气资源。碳酸盐岩裂缝液固两相流动规律研究对裂缝性漏失、地层溢流、裂缝性地层封堵效果、裂缝性地层钻井压力控制等方面都有重要的指导意义。碳酸盐岩裂缝空间复杂,本文对碳酸盐岩裂缝进行三维重构,结合井周裂缝流动情况,利用实验与数值仿真对碳酸盐岩裂缝液固两相流动规律和裂缝变形规律进行了机理研究,取得的主要成果如下:(1)以广元旺苍双汇地区碳酸盐岩为例,采集碳酸盐岩裂缝岩样并扫描裂缝面,然后分析裂缝面形特征求取三维分形维数,并利用该分形维数合成模拟碳酸盐岩数值裂缝,利用该数值裂缝建立了裂缝空间流动模型和井下裂缝变形模型;(2)通过平行板水力学理论和径向水力梯度分析,推算了平板径向流动规律和粗糙径向流动规律,并通过径向流动实验验证了该规律的可行性。(3)将已经建立的裂缝几何模型雕刻成透明树脂裂缝板,并制作实验装置应用于基于碳酸盐岩裂缝空间的液固两相流动实验研究,并通过数值仿真与实验结果进行对比,分析了颗粒大小和裂缝空间形态对裂缝液固两相流动的影响规律;(4)对碳酸盐岩地层裂缝受流体作用变形机理进行了分析,并结合测得的岩石力学参数和井下钻井条件建立碳酸盐岩裂缝变形模型,通过流固耦合仿真方法研究了流体对裂缝变形的影响。通过以上研究,本文为钻井过程裂缝性地层的压力控制、漏失堵漏等工程问题提供了一定的理论基础与研究思路。