大庆油田已经进入高含水开发阶段,主力油层含水率超过94%,甚至出现暴性水淹的状况,开发二类油层将是今后主要的努力方向。为了认清非均质油层的开发规律,设计并制作三层非均质二维平板模型,开展物理模拟实验。在五点法井网条件下,分别开展三层笼统注采三元复合驱实验和分层注采三元复合驱实验。研究驱替过程中三个层位沿主流线方向上压力分布状况、采出液粘度和界面张力变化情况以及三个层位上每一点处含油饱和度变化情况并绘制出饱和度分布图,优选出提高采收率效果最好的注采方案,为矿场应用提供理论指导和实验依据。研究结果表明,三元复合驱对大庆二类油层适应性较好,但是在笼统注采方式下,由于驱油剂主要沿高渗层运移导致波及效率较低,中渗、低渗层受效并不明显,三元复合驱在水驱基础上继续提高采收率28.9个百分点,最终采收率为50.9%;分层注采有效地提高了水驱阶段中渗、低渗层的动用程度,在三元复合驱开始后,驱油剂在中渗、低渗层中运移距离更远,发挥作用时间延长,油藏整体波及效率大幅提高,三元复合驱在水驱基础上能够继续提高采收率35.18个百分点,最终采收率达到56.45%。综合比较两种开发方式下驱油剂性能变化、油层动用程度、剩余油饱和度变化以及原油采出程度可知:采用分层注采的开发方式开发大庆二类油层更具优势,提高采收率效果更好。