Les réservoirs de pétrole très visqueux à très faible perméabilité présentent des caractéristiques complexes des "trois hauts" (point de solidification élevé, viscosité élevée à basse température, teneur en cire élevée), ce qui entraîne une obstruction à l'écoulement des fluides, une faible efficacité de récupération, une distribution complexe de l'huile résiduelle et limite sérieusement l'amélioration du taux de récupération des réservoirs de pétrole très visqueux. Afin d'étudier le comportement de l'écoulement microscopique des différents milieux de déplacement dans les réservoirs de pétrole très visqueux et leurs mécanismes d'influence sur la distribution et la forme de présence de l'huile résiduelle, un système expérimental de déplacement microscopique à haute résolution développé en interne a été utilisé pour mener des expériences comparatives de déplacement microscopique à haute résolution avec trois milieux typiques : eau, air à faible teneur en oxygène et CO₂. Grâce à un microscope métallographique à fort grossissement combiné à la technologie de reconstruction de la profondeur de champ, des images de distribution de l'huile résiduelle semi-3D à plusieurs grossissements ont été obtenues sous différentes conditions de déplacement, illustrant visuellement le chemin de migration de la phase huileuse, l'évolution de l'interface et l'état de présence de l'huile résiduelle. Les résultats expérimentaux montrent que le déplacement au CO₂ présente le meilleur effet microscopique d'extraction du pétrole, grâce à son effet de dissolution et de dilatation, sa capacité significative à réduire la viscosité du pétrole brut et son amélioration de la mouillabilité de la roche, ce qui renforce considérablement la désorption et la mobilité du pétrole brut ; le déplacement par air à faible teneur en oxygène est le second, son effet de dilatation et de perturbation active l'interface de la phase huileuse, améliorant significativement l'efficacité de l'extraction ; en comparaison, le déplacement par eau est le moins efficace, l'avance du front de déplacement est limitée, l'huile résiduelle reste principalement piégée dans les structures de micropores et les canaux de flux non dominants, distribuée de manière dispersée et difficile à mobiliser. Des expériences de déplacement macroscopique sur des grands noyaux ont également été menées pour vérifier l'effet d'accumulation positif des mécanismes microscopiques mentionnés précédemment sur le taux de récupération à l'échelle macroscopique, révélant le lien intrinsèque entre le comportement microscopique de déplacement du pétrole et l'efficacité du déplacement à grande échelle, clarifiant les différences dans les mécanismes d'action, les caractéristiques de présence de l'huile résiduelle et l'efficacité d'extraction entre différents agents de déplacement, et identifiant les facteurs clés contrôlant la distribution et la mobilité de l'huile résiduelle. Cette étude fournit une base expérimentale et un soutien théorique pour la sélection optimale des méthodes de déplacement et la conception des paramètres d'injection pour le développement ultérieur des réservoirs de pétrole très visqueux.

réservoirs de pétrole très visqueux;expérience microscopique visualisée;mécanisme microscopique d'extraction du pétrole;distribution de l'huile résiduelle;effet cumulatif