Из-за сложных характеристик "трёх высоких" (высокая точка застывания, высокая вязкость при низкой температуре, высокое содержание воска) в сверхнизкопроницаемых высоковязких нефтяных коллекторах происходит затруднение фильтрации жидкости, низкая эффективность добычи, сложная форма распределения остаточной нефти, что серьёзно ограничивает дальнейшее повышение коэффициента извлечения высоковязкой нефти. Для изучения микроскопического поведения вытеснения и механизма влияния различных вытесняющих сред на распределение и формы присутствия остаточной нефти в таких коллекторах, с использованием разработанной самостоятельно системы высокоразрешающего микровизуального вытесняющего эксперимента были проведены сравнительные эксперименты микровытеснения с тремя типичными средами: водой, воздухом с пониженным содержанием кислорода и CO₂. С помощью металлографического микроскопа высокого увеличения в сочетании с технологией глубинной реконструкции были получены изображения распределения остаточной нефти при разных условиях вытеснения с разным увеличением и приближённо трёхмерные, что визуально отразило пути перемещения нефтяной фазы, процессы эволюции интерфейса и состояние присутствия остаточной нефти. Результаты экспериментов показали, что CO₂ вытеснение обеспечивает лучший микроскопический эффект вытеснения нефти за счёт действия растворения и расширения, значительного снижения вязкости сырой нефти, а также улучшения смачиваемости породы, что значительно усиливает десорбцию и миграцию сырой нефти; вытеснение воздухом с пониженным содержанием кислорода является вторым по эффективности, его эффект расширения стимулирует активность нефтяного интерфейса, значительно повышая эффективность вытеснения; в сравнении вода показывает наихудший эффект, продвижение фронта вытеснения ограничено, остаточная нефть в основном задерживается в микропорах и неосновных каналах фильтрации, распределена дисперсно и труднодоступна. Далее были проведены макроскопические вытесняющие эксперименты на длинных кернах, которые подтвердили положительный суммирующий эффект вышеописанных микромеханизмов на коэффициент извлечения на макроуровне, раскрыли внутреннюю связь между микроскопическим поведением вытеснения и макроэффективностью, выявили различия в механизмах действия, характеристиках остаточной нефти и эффективности вытеснения для разных вытесняющих агентов, а также обнаружили ключевые факторы, контролирующие распределение и подвижность остаточной нефти. Исследование предоставляет экспериментальные данные и теоретическую поддержку для оптимального выбора способов вытеснения и параметров закачки на поздних этапах разработки высоковязких нефтяных коллекторов.

высоковязкие нефтяные коллекторы;микровизуальный эксперимент;микроскопический механизм вытеснения нефти;распределение остаточной нефти;накладывающийся эффект