低矿化度水驱具有成本低、污染小、适用油藏范围广等优势,在国际油价持续低迷的情况下,对于控水稳油、提高采收率和经济效益具有重要意义。近年来,国内外大量实验和矿场实践表明,低矿化度水驱能经济高效地提高油藏采收率。低矿化度水驱过程中,流体、盐与岩石表面相互作用,涉及多物理化学场间的耦合,其渗流规律和增产机理都很复杂,研究难度较大。本文从微观角度出发,对低矿化水驱提高采收率的机理进行探究,结合黏土双电层理论和胶体粒子的稳定性理论,对不同矿化度下的黏土迁移量及储层渗透率的变化进行数学表征。在分析矿化度对储层渗透率的影响基础上,建立了考虑储层黏土微粒迁移和水相渗透率变化的油水两相三组分数学模型,并利用牛顿—拉普森迭代方法对模型进行求解,研究了低矿化度水驱的渗流规律,在平面非均质及纵向非均质地层情况下与常规注水下的开发效果进行了对比和评价。研究结果表明,注入水中所含盐离子浓度、类型等对岩石表面的Zeta电势具有较大的影响,并能够影响岩石表面黏土微粒的稳定性。当注入水的矿化度较低时,黏土微粒脱离岩石表面并发生迁移,由于这些黏土微粒水湿的,并在水相中发生迁移,故而造成水相渗透率的降低。在低矿化度水驱过程中,黏土微粒在水相中的迁移造成水相流度降低,微粒迁移主要发生在低矿化度水波及到的区域,高渗层渗透率损伤显著,因此注入水沿高渗层突进现象得到缓解。通过实例分析表明,在平面均质储层中,低矿化度水驱技术能够减缓舌进现象;在非均质储层中,低矿化度水驱能够缓解注入水沿高渗带的突进。在纵向非均质地层中,低矿化度水驱技术能够有效封堵高渗透层,促进低渗层的开发,进而改善开发效果。