为保证油田稳产,一方面需要提高现有水驱过程的采收率;另一方面,需要加大三次采油的力度。而不论水驱以及三次采油,驱油过程中驱替液、原油、岩石的界面性质是影响驱油效率的重要因素之一,研究驱替液对界面性质的改变对提高原油采收率有重要意义。以石英和方解石作为典型的砂岩和碳酸盐岩矿物,用躺滴法测定接触角作为评价润湿性的手段,研究了原油对矿物表面润湿性的影响。结果表明原油中的沥青质在石英和方解石表面的吸附及沉积作用是改变表面润湿性的主要原因,老化时间、沥青质浓度以及矿物表面水膜和水膜中的离子成分及含量均对润湿性改变效果有重要影响。石英及方解石在分别经过沥青质甲苯溶液及正庚烷原油体系老化3d后,表面润湿性由水湿反转为油湿,且基本达到稳定。岩石表面水膜的存在会降低老化后接触角,但若水膜中存在金属离子,特别是高价离子,则对润湿性反转具有一定的促进作用。Zeta电位测定表明,高价金属离子能更有效地压缩石英表面的扩散双电层,减小沥青质分子与矿物表面的静电斥力,从而使沥青质更易吸附。红外光谱分析表明,沥青质在无水状态下,可以通过极性基团的极化作用吸附于矿物表面,而当有水膜存在时,高价金属离子可以起到离子桥接作用,促进沥青质在石英表面的吸附。研究了一种阳离子聚丙烯酰胺(RPM)的静态吸附/表面张力及油水界面张力/对油水相渗透率的影响以及改变润湿性提高采收率的能力。结果表明RPM在砂岩表面具有良好的吸附能力,静态吸附量为1110μg/g砂。RPM相对于地层水有一定的降低表面及界面张力的能力,但降低幅度有限。RPM能有效的降低水相渗透率,而对油相渗透率影响较小;RPM能将油湿石英表面反转为弱水湿,而对水湿表面影响不大,岩心驱替实验表明RPM在油湿岩心中的采收率增值(18.2%)略高于水湿岩心的采收率增值(13.1%)。研究了阳离子型(十六烷基三甲基溴化铵CTAB)、阴离子型(十二烷基氧乙烯醚硫酸钠AES)、及非离子型(烷基糖苷GD70)三种类型的表面活性剂对油水界面张力及砂岩表面润湿性的影响,考察了三种表面活性剂在砂岩岩心中的驱替及渗吸采收率。AES及GD70不会改变水湿石英表面润湿性,而CTAB在浓度较低时会将水湿表面反转为油湿,随着浓度的增加,又反转为水湿;CTAB及AES均能使油湿砂岩表面反转为水湿,而GD70则不能。在砂岩岩心驱替实验中,油水界面张力在10-1m N/m数量级、接触角在40-60°之间的区域时采收率最高;在渗吸实验中,采用NB-1判别渗吸机理,当NB-1大于5时,毛管力对渗吸起支配作用,如果表面活性剂能使油层岩石表面保持亲水性,则采收率较高,否则渗吸采收率很低;当NB-1在1-5之间时,重力和毛管力联合作用,若岩心的润湿性能保持水湿,则渗吸采收率较高;当NB-1小于1时,重力在渗吸过程中起支配作用,此时毛管力很小,渗吸的动力有限,渗吸采收率较低。研究了白垩岩及白云岩两种类型的碳酸盐岩在不同矿化度及离子成分的盐水中的渗吸采收率。白垩岩在海水(SW)及改性海水中的渗吸采收率实验结果表明,降低海水中的NaCl含量可以提高渗吸采收率;采用微CT扫描技术研究白垩岩心渗吸过程中的油水分布情况,随着渗吸时间的增加,地层水由外向内逐步推进。使用扫描电镜观察白垩岩心中的沥青质分布情况:岩心经过老化后,其表面呈现混合润湿的状态;而经过渗吸实验后,岩心中沥青质吸附层变薄,岩心润湿性偏向水湿。白云岩在海水SW及稀释100倍的低矿化度海水(0.01SW)中的渗吸实验表明,低矿化度水能有效提高渗吸采收率。白云岩表面Zeta电位测定表明,岩石颗粒表面在SW中带正电,带负电的油滴与岩石颗粒表面相互吸引,导致岩石表面油湿性较强,SW的渗吸采收率很低;而在低矿化度的0.01SW中白云岩表面带负电,由于静电斥力作用带负电的油滴不易附着于岩石表面,岩石表面吸附的原油易于脱附,从而提高采收率;微CT扫描实验表明大孔隙白云岩表面为混合润湿,水分大部分以小液滴形式存在于大孔隙中央,其余水分则存在于小孔隙或者吸附于孔隙表面使岩石表面转为水湿。