三元复合驱技术在我国各大油田被广泛应用且取得了较为理想的效果。伴随三元复合驱技术的研究逐渐深入,存在的问题也逐渐显现。在二类油层中,受储层发育的非均质性影响,层间动用不均衡,中、低渗透层动用程度较低;而层内以正韵律底部动用为主,同时高渗透层前缘突破时间早,影响总体的开发效果以及造成复合驱化学剂浪费。大量研究表明,三元复合驱不同的段塞组合及注入方式对采收率的提高具有明显效果,因此本文开展的研究对丰富三元复合驱的应用并充分发挥化学剂间的协同作用具有理论指导意义。本文首先通过实验确定适用于三元复合驱的聚合物、表面活性剂和碱的种类以及浓度,为后期研究提供物质基础。针对储层的非均质性,设计并制作了长条岩心模型和平板岩心模型分别用于层内、层间非均质物理模拟实验。模型可以模拟各种注采方式,并且设计压板和电极配件,在同步制作的同时确保精准的空间坐标,精确控制渗透率的数值,而且平行性好。利用岩心模型,进行常规注入方式不同前置段塞和三元主段塞以及交替注入方式注入轮次对三元复合驱驱替效果的影响,通过对比采出程度、压力变化、剩余油分布以及采出液检测结果分析不同注入参数对开发效果的影响规律,最终确定最高效的注入方式和段塞组合。研究结果表明:三元复合驱交替注入较常规注入具有更好的驱替效果。在岩心模型中,常规注入三元复合驱前置段塞及三元主段塞的粘度和注入量影响着注入压力的升幅及压力在岩心内的传导,综合考虑前置段塞和主段塞的可注性及缓解层间矛盾的作用,注入粘度不易过高。由于层间非均质模型不存在层间窜流,很难形成层间扰动及压力连通,岩心隔夹层影响层间流动,因此中、低渗透层的波及效率较低,三元复合驱提高采收率的值相对较小。三元复合驱交替注入在变异系数0.65的非均质岩心模型中具有更好的驱替效果。交替注入采用高粘度聚合物段塞+低粘度三元段塞交替注入4轮次的注入方式,提高采收率效果最好,主要由于高粘度聚合物段塞充分发挥了流度控制能力,使低粘度三元段塞更好的流入中、低渗透层,扩大波及体积。交替注入4轮次避免了注入轮次过少而段塞较大的情况,同时也避免了交替注入轮次过多段塞长度较小的情况,在有效发挥流度控制作用同时又不破坏聚合物段塞,有效降低化学剂吸附和稀释损失,充分发挥化学剂间的协同效应。