离子匹配水是低矿化度水概念的扩展,因具有高效、环保、简单、经济等特征被广泛关注,又因其在碳酸盐岩储层中的机理复杂且主控机理不明、筛选办法过于宽泛、储层伤害认识片面、提高波及效率潜力认识不足而被广泛研究。本论文以水化学、物理化学、颗粒分散科学等基础理论为指导,以中东地区典型白垩系碳酸盐岩油藏为研究背景,以提高采收率为目标。开展了离子色谱分析、岩石物性、高压压汞、CT扫描、X射线全岩衍射、接触角润湿性、自吸润湿性、相渗曲线、核磁共振、界面张力、粒度分析、岩心驱替等相关实验。主要内容与创新点落脚于目标油藏实施离子匹配水驱的客观条件,基于不同提高采收率机理类别的、可实施的注入水筛选办法,离子匹配水在碳酸盐岩中的敏感性与提高采收率机理的关系,精细化离子匹配水的提高波及效率潜力。根据实验和相关理论延伸应用得到的认识概述如下:1)目标油藏原油-地层水-岩石初始平衡系统所包含的温度、流体、物性、孔隙结构、矿物组成、润湿性、相渗等条件与离子匹配水驱技术适配程度高,为机理和应用研究提供了必要的空间。2)根据与采收率和离子行为之间联系不同划分机理类别为一级（直接）机理和二级（根本）机理;二级机理具有协同性并以受到水溶性离子直接影响为共同点,即随着盐水离子强度的增大,离子的活跃程度显著下降,幅度因离子不同而不同。注入水筛选的方向是同时获取更高的离子活跃程度和离子浓度。3)基于“离子强度-离子有效浓度”表征体系建立了三种基于不同机理的注入水筛选办法:（1）Cl-与SO42-的有效浓度差更低;（2）SO42-有效浓度更高;（3）Ca2+、Mg2+和SO42-有效浓度之和更高;实验发现盐水降低界面张力与提高采收率的规律与筛选办法有良好相关性。4)离子匹配水在碳酸盐岩中发生的“水敏、盐敏”是由碳酸盐岩自身矿物在初始原油-地层水-岩石系统偏移后的自我缓冲与调节;储层发生“孔隙耦合”（pore coupling）和岩石物性非均质性降低,并使油水相渗曲线形态朝着利于水驱方向改变,是继二级间接机理与一级直接机理之后的一种长期表象机理。5)含有少量临界溶解状态硫酸钙颗粒的精细离子匹配悬浮液可在二次采油和三次采油阶段提高微观非均质单元的波及效率,进而提高采收率。本论文进一步认识与掌握了离子匹配水驱提高碳酸盐岩油藏的多种机理之间的关系,为推进同类碳酸盐岩油藏的矿场应用提供依据。