乳状液驱作为一种重要的提高采收率手段,其适应性、驱油机理及提高采收率效果已经得到国内外学者广泛的研究,但由于实验技术及材料的局限性,乳状液对微观剩余油的影响及乳状液在三维孔隙空间中的驱油机理尚未明确。所以本文借助于先进的micro-CT原位扫描技术,进行多组微观尺度的多阶段驱替实验,通过对剩余油赋存位置、粒径、体积、三维/二维形状因子及接触角定量表征,分析乳状液对剩余油动态特征的影响,得出乳状液驱在微观孔隙空间中的驱油机理:首先,根据乳状液室内配置结果,确定乳状液的配置方案和配置方法。在此基础上,进行两组乳状液在线驱替扫描实验和一组聚合物在线驱替扫描实验。获得驱替阶段的油水分布图像,经图像优化、图像分割及孔隙网络模型建立后,精确定量孔隙结构及油相动态特征。其次,通过对不同阶段油相动态特征变化进行分析,明确了乳状液对剩余油形态、赋存位置、粒径、体积、形状因子及接触角等特征的影响规律。第一,水驱主要动用喉道处的剩余油;乳状液驱即动用孔隙中的剩余油也动用喉道中的剩余油。第二,水驱动用16-37μm之间的油相;乳状液驱动用的是6-25μm之间的油簇后。第三,饱和油后,油簇形状极不规则,油簇形状因子的范围最大;水驱后,油簇形状因子均匀减小,其范围缩小;乳状液驱后,油簇的形状因子和范围都进一步缩小,形状因子较小的油簇数量明显增加。第四,水驱后,油簇的接触角范围为85°-134°,平均接触角为111.7°;乳状液驱后,油簇的接触角分布范围为40°-119°,其平均接触角为79.0°。第五,后继水驱对提高采收率的贡献最大。最后,结合孔隙结构特征、剩余油动态特征及剩余油分类分析,明确了乳状液在孔隙空间中的三种驱油机理:第一,乳状液从大油簇上剥落油滴,减小连续型油簇的体积,增加非连续型油簇数量;第二,改变油水界面张力,原本赋存在孔隙壁面及角隅的剩余油以圆球状聚集在孔隙中央;第三,改变局部毛管力分布,以直接动用和分段动用两种途径增加驱替相的波及面积。并对比分析了聚合物驱与乳状液驱的驱油机理的区别:聚合物驱增加波及面积的方式为封堵优势通道,改善驱替的非均衡性;聚合物对剩余油形态的影响较小,主要影响连续型剩余油的分布及饱和度,并且后继水驱对提高采收率的贡献很小。