LH11-1油藏是我国第一个发现的大型强底水块状生物礁灰岩油藏,油藏的原油地质储量十分丰富。开采初期,油田主要的开发方式为水驱,进入开发中后期以后,由于礁灰岩油藏储层地质条件复杂,非均质性严重,底水沿着裂缝发生窜流,导致油田开发中后期生产井含水率很高,含水上升速度快,产量迅速递减。研究发现注气混相驱能够解决油藏不利流度比、偏油湿和驱替效率低等问题,且在LH11-1的油藏条件下,选择注入CO2和富气均为超临界态流体,因其高密度、低黏度、高扩散性和较强的传质性等特征,若能在LH11-1油藏实现注超临界气体混相驱,可以使油气间界面张力消失,大幅度提高驱油效率。针对以上开发问题,开展了注超临界气体增溶膨胀相态配伍性实验、细管实验和组合全直径岩心水驱及气驱渗流机理等多种实验研究,得到以下认识:(1)LH11-1礁灰岩油藏为高黏度、高密度的欠饱和重质稠油油藏,油藏弹性能量不足,开发后期可考虑采取注气等方式补充地层能量,但N2、甲烷等气体降黏效果有限,且油藏温度压力条件恰好满足CO2及油田伴生气的超临界条件,故考虑注超临界气体改善开发效果。(2)通过原油样品注气膨胀实验对比结果来看,两种超临界气体注入地层后,均会导致原油样品饱和压力、膨胀系数和溶解气油比的上升,对地层原油的降黏效果较为显著,有利于提高驱油效率。(3)通过分析气驱、水驱的相渗曲线的两相渗流特征,以及组合全直径长岩心三种不同驱替方式驱油效率的对比,发现顶部注超临界气体为纵向重力稳定驱替,驱油效率高于底部地层水驱。(4)基于实验研究,建立井组概念模型,通过优选注采井网、注入速度和注入量等注气开发设计参数,对生产动态指标进行了预测,发现推荐的顶部注超临界富气+底部水驱开发方式对LH11-1礁灰岩油藏油较好的开发效果。通过以上研究,明确了顶部注超临界气体、底部水驱EOR机理,为LH11-1油田开发中后期现场开发方案的实施提供技术支持。