针对普通稠油油藏水驱采收率低，而且经济上不适合于热采的特点，碱驱是一种很有潜力的提高采收率方法。本文通过实验研究稠油碱驱提高采收率的作用机理，从而为稠油化学驱油体系的优化设计提供指导。首先，通过岩心驱替实验和微观可视化实验提出了稠油碱驱中“液滴流”提高采收率机理：在碱驱开始阶段，碱液能够渗入到原油中形成外面包含一层油膜的“水柱”和“小水滴”，形成“液滴流”现象,依靠其产生的贾敏效应，可以有效抑制驱替液的指进；在碱驱后期，“液滴流”转化成油包水（W/O）乳状液，由于其黏度较高，可以有效封堵水流通道，从而增大波及系数。随着碱浓度升高，“液滴流”现象越明显，生成的W/O乳状液越多，波及系数就越大，但洗油效率会降低。并通过一系列填砂管驱油实验和三维物理模拟实验证实了稠油碱驱中“液滴流”机理对不同稠油提高采收率的作用，并对影响稠油碱驱中“液滴流”提高采收率的主要参数进行了研究。然后，通过微观可视化实验揭示了稠油碱驱中“液滴流”的形成机制和控制因素。当满足一定pH值的碱液与含有一定量酸性物质的稠油接触后，碱与稠油中的酸性物质发生快速的界面反应产生大量表面活性剂，一部分表面活性剂吸附到固体表面，将固体表面的润湿性迅速反转为亲油性，抑制了碱液从孔隙壁面的窜进；另一部分表面活性剂吸附在油水界面上，产生较低的瞬时油水界面张力，使得碱液能够渗入稠油中形成“水柱”现象。同时，由于“水柱”界面上的表面活性剂浓度分布不均匀，导致在表面活性剂浓度相对较低的地方发生断裂，形成不连续的小“水滴”。此外，稠油中的胶质是形成“液滴流”的决定性因素，而沥青质对于维持“液滴流”周围油膜的稳定起到重要作用。最后，为强化碱驱中“液滴流”提高稠油采收率效果，研究了表面活性剂、聚合物和低分子醇对“液滴流”的调控作用。结果表明，在稠油碱驱中加入表面活性剂和聚合物后，虽然表面活性剂可以通过降低界面张力来提高洗油效率，聚合物可以通过增加水相黏度来提高波及系数，但是两者都会对稠油碱驱中“液滴流”的形成产生不利影响，从而影响波及系数的提高。而低分子醇的加入可以强化“液滴流”的生成，并促使“液滴流”转化形成低黏度W/O乳状液，使得这些分散W/O乳状液可以重新流动起来形成连续的油墙，从而进一步提高了波及系数和洗油效率。