海洋石油对我国的国民经济发展和能源安全安全具有十分重要的战略意义。目前我国海上原油产量中的渤海油田占比高达80%以上。渤海油田具有厚度大、储层非均质性强、原油粘度高、注采井距大、开发速度要求高和波及效率难以获得等独特特征。“模糊二、三次采油界限”的开发对策也突出了注聚时机在海上油田聚驱开发中的重要性。因此亟待开展针对不同类型海上厚油层的波及规律及其影响因素的研究。建立了考虑聚合物驱存在不可及孔隙体积的特性的粘度表征方法,基于此建立了稳态的相渗曲线处理方法。参照模化重力作用的相似准则制作平面均质厚油层、纵向非均质厚油层、三维有隔层及三维无隔层非均质厚层的物理模型。建立了包括图形化的饱和度分布动态、波及区域图、波及前缘图和定量化的波及系数、驱油效率、吸液剖面(量化)、前缘运移速度等参数的波及效率系统表征方法。采用平面均质厚层的水驱和聚驱对比实验,通过驱替过程中的饱和度分布动态变化确定聚驱波及改善的主方向,获得聚驱过程不同阶段波及系数,确定不同阶段对波及效果提升的贡献程度。对垂直于主流线方向波及前缘的无因次化确定聚驱不同阶段波及前缘的运移速度。建立准确拟合物理模拟结果的数值反演模型,并通过该模型获得原油粘度和储层厚度等参数对波及效率的影响。建立了考虑聚合物驱溶液粘度变化、不可及孔隙体积、渗透率下降系数及岩石吸附的聚合物驱数学模型。并建立了基于流管法的反九点井网驱替数学模型,求解模型获得不同位置流管的前缘运移速度,见水时间及采出程度的分异性,并获得反九点井网聚合物驱驱替相粘度对于采出程度及波及系数的影响。基于纵向非均质厚层水驱和聚驱以及不同注聚时机聚驱的对比实验结果,发现多层非均质储层聚驱作用表现为“分层滞后,逐级受效”的过程,总结了注聚时机对于纵向非均质厚层聚驱波及系数的影响。定义了“起效时间”及“受效程度”这两个参数评价吸液剖面形态,定量化比较了不同注聚时机聚驱过程中吸液剖面变化趋势的不同,侧面解释了注聚时机对于纵向非均质储层聚驱分层吸液能力及波及效果的影响。通过隔层发育与否的非均质厚层模型的对比实验得出:有隔层厚层有效抑制了重力作用和层间窜流,使得中低渗层受效时具有更大的启动压差和更好的波及效果和驱油效率。利用真实地层抽提的复杂厚油层模型进行了聚合物因素的数值模拟研究。通过数值模拟结果验证前文物理模拟的实验结论。同时综合不同注入PV数下的波及系数曲线及不同因素下聚驱波及系数终值和增值,确定渗透率变异系数、原油粘度和注聚时机为影响聚合物驱波及系数最主要的因素。