目前缝洞型碳酸盐岩油藏开发程度仍然较低,由于油藏结构复杂水驱效率比较低,急需针对不同类型的剩余油,进行改善水驱方式的实验研究,满足油田提高采收率的要求。因此本文针对典型缝洞组合模型水驱后剩余油,开展了改善水驱方式及作用机理的实验研究。论文在调研缝洞型油藏物理模拟和矿场实践的基础上,结合塔河油田实际地质情况,采用逆向建模法,解决了根据塔河油田地质模型坐标逆向建立三维缝洞型油藏模型的问题。并优选典型的缝洞模型进行3D打印,制作充填和未充填的模型。采用电阻率探针的方法,解决了三维非可视化模型内油水界面以及充填介质内油水饱和度定量描述的问题,完善了非可视化三维模型的测试技术。然后利用制作的模型进行了改善水驱物理模拟实验,为缝洞型油藏不同类型的剩余油提出相应的改善水驱措施。研究结果表明,（1）阁楼油主要受缝洞形态的控制,对未充填溶洞的井间阁楼油,注水反转只能动用注入井周围的阁楼油,对井间阁楼油作用较差,采用注气可以动用井间阁楼油;改变注水强度对剩余油影响很小。（2）对于充填溶洞,注采反转可以动用注入井周围阁楼油,对井间阁楼油作用仍然较差,随着注采反转次数的增加,井间剩余油量有所减小。（3）对于连通性较差的缝洞,改变注水强度,水平方向上流速提高,可以有效地提高采出程度,但是不利于纵向上的油水重力分异,容易导致纵向上形成较多剩余油。（4）对于注采反转时机,见水时刻注采反转效果较好,第一次注采反转提高采出程度效果较好,随着反转次数增加效果减弱,但注采反转后仍存在一定的井间阁楼油。（5）周期注水可以提高洗油效率,有效降低充填介质内剩余油饱和度,提高采出程度略高于变强度注水。