非均相体系驱油在国内外油田都有成功案例,这项技术也已经成熟。但在非均质油藏条件下,水驱后含水率上升过快这一问题上不同非均相体系具有不同的控水增油机理和效果。因此在层内非均质条件下,有必要展开室内非均相体系驱油对比研究。本文选择三种非均相体系作为研究对象,首先通过静态实验对不同浓度纳米二氧化硅降低油水界面张力及改变岩心润湿性进行了评价;再对两种微球体系的吸水膨胀性、封堵条件和封堵能力进行了研究,最终筛选出适合非均质岩心的微球体系;最后对两种预交联凝胶颗粒进行膨胀性和稳定性、封堵条件以及封堵能力等方面的研究,优选出适合封堵非均质岩心的预交联凝胶颗粒体系。其次对两种膨胀后流动特征尺寸较大,强度较高的优选体系进行长岩心运移规律的研究,并与常规聚合物在长岩心中的流动规律进行了对比。最后对比三种非均相体系在非均质油藏中的驱油效果。最终得出结论:纳米二氧硅不具备封堵大孔道的能力,其驱油方式是通过改变岩心润湿性,降低油水界面张力的方式剥落小油滴;微球和预交联凝胶颗粒在岩心中可以运移但它们的运移方式不同;在油藏层内非均质条件下,微球和预交联凝胶颗粒都对岩心的非均质程度有所改善,但单独注入微球或预交联凝胶颗粒体系对原油的采出程度贡献小,利用微球、预交联凝胶颗粒分别与聚合物的复配体系对控水增油的效果明显,使用预交联凝胶颗粒与聚合物的复配体系在水驱后采出程度能提高23%,使用微球与聚合物的复配体系在水驱后采出程度能提高29.3%。