换向驱油技术作为提高低渗透油藏采收率的一种重要技术,在吉林油田现场试验中取得了较好的驱替效果。目前我国学者对换向水驱油的流动问题的研究大多以室内试验的方式展开,很少从微观角度研究换向水驱油过程的油水流动问题。针对换向水驱油在微观孔隙内的流体相态变化的问题,本文采用实验、理论分析与数值模拟相结合的方法,结合多相流体力学、图形图像学和计算流体力学的基本理论。从微观的角度出发,围绕正向水驱油过程的油水相态分布特征、换向水驱油过程最佳换向时机的选择、以及压力梯度、岩石润湿性、油水两相界面张力对换向水驱油在微观孔隙内的油水相态分布的影响等问题进行了研究。主要取得如下认识:(1)对正向水驱油过程进行模拟计算,研究表明在正向水驱油过程中水相在微观孔隙内呈指状在主流大孔道内突进,最终使微观孔隙内油相体积分数稳定在0.4左右;(2)换向水驱油微观孔隙内油水相态分布与正向水驱油的油水相态分布有很大区别,通过分析换向水驱油微观孔隙内的油相体积分数变化,确定了换向水驱油的最佳换向时机;(3)压力梯度、岩石润湿性、油水两相界面张力都会影响换向水驱油的油相流动效果,岩石润湿性对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响非常明显。对亲水性储集油层进行换向水驱油时,只改变油水界面张力参数,对换向水驱油的油相流动效果没有明显改变。通过以上的研究,从理论上阐述了换向水驱油微观孔隙内相态分布特征,更丰富和发展了换向水驱油微观孔隙内流体流动的相关理论,为油田现场试验提供了理论指导。