目前我国大部分油田的开发已进入中后期,虽然储层中仍存在着大量的剩余油,但是由于储层的非均质性以及注入水和原油之间的流度差异,油井普遍表现为含水高、产量低、开采经济效益差。寻找高效的提高采收率方法,已成为保持油田持续稳定生产的关键性任务。弱凝胶调驱技术是一种新型的提高采收率技术,其采用具有缓交联、低强度和网状交联的弱凝胶封堵注入水的窜流通道,迫使注入水改向进入未波及的小孔道中,提高注入水的波及效率;同时弱凝胶可以有效降低水相渗透率,减小水和油的流度比,提高驱油效率。目前主要利用常规岩心驱替实验研究弱凝胶的调驱机制,该方法不直观,无法直接获得弱凝胶在岩心中的形态分布和渗流特征,无法直观了解弱凝胶在多孔介质中的封堵和运移性质。由于对弱凝胶渗流特征认识的不清晰,使得目前各种弱凝胶调驱数学模型在处理多相流动和非达西等多因素渗流问题方面存在一定的不足。结合核磁共振可视化室内实验和数值模拟方法,本论文对弱凝胶在岩心中的渗流和驱油特征进行了系统研究。首先在研究多孔介质中流体弛豫和成像机制的基础上,改进了核磁共振岩心驱替系统;其次,利用该系统研究了弱凝胶和水的相互作用机制,形成了一种新型的可视化实验方法;再次,研究了弱凝胶在岩心中的渗流和驱油特征;最后利用改进的渗流模型进行了岩心尺度的一维弱凝胶驱油效果的数值模拟。具体工作和成果包括以下几点:（1）在多孔介质中流体核磁共振弛豫及成像基本原理的基础上,改进了核磁共振岩心驱替系统,攻克了弱凝胶在多孔介质中核磁共振成像的关键难题,实现了弱凝胶在多孔介质中渗流特征的可视化。（2）研究了弱凝胶、水和油的核磁共振信号区分方法,通过重水及氯化锰抑制剂使水、油和弱凝胶三种信号两两之间在T₂谱和核磁图像得到了明显的区分。分析了弱凝胶和水的相互作用机制,研究了弱凝胶和水的互溶作用和氯化锰溶液对弱凝胶的破坏作用。（3）首次提出了采用运移速度、封堵高度比、动态扩散比和滞留比等参数定量描述弱凝胶在多孔介质中的渗流及分布特征,形成了利用压力、流量、T₂谱和核磁共振图像综合评价弱凝胶渗流和驱油特征的方法。（4）利用综合评价方法分析了弱凝胶在多孔介质中的渗流特征,研究了弱凝胶提高水驱波及体积的图像表征和影响弱凝胶重力舌进现象的因素,分析了弱凝胶粘度、岩心渗透率和非均质性对弱凝胶渗流特征的影响。实验结果表明,弱凝胶具有良好的团聚性和流动性,可以有效封堵水流优势通道,促使水流改向,提高水驱波及体积。（5）在分析水驱油、聚合物驱油和弱凝胶驱油机理的基础上,通过注入压力、驱油效率、T₂谱和核磁共振图像综合分析了三种不同组合方式下的剩余油分布特征,并对组合方式进行了优选。实验结果表明:弱凝胶具有驱油和调剖双重特征,可以显著提高驱油效率,三种组合方式中水驱—聚合物驱—弱凝胶驱的组合方式最优。（6）根据弱凝胶在岩心中的渗流特征和驱油特征实验结果,推导了弱凝胶驱油的三维两相四组分数学模型。利用有限差分法对方程进行了求解,编制了适合岩心尺度的一维求解程序,并分析了弱凝胶粘度、注入段塞长度和可及孔隙体积倍数等参数对弱凝胶驱油效率的影响。