聚合物驱油技术以其技术相对简单、设备投入较小和采收率增幅较大而成为石油开发的重要技术手段。但在聚合物驱中后期,由于储层非均质性和聚合物滞留特性引起的“吸液剖面返转”现象,严重影响了聚驱开发效果。聚合物微球具有变形能力较强和微球颗粒分布范围较窄等特点,进入多孔介质内后具有“堵大不堵小”封堵特性和“捕集-变形-运移-再捕集-再变形-再运移……”运动特征,可以减缓剖面返转进程,实现深部液流转向和扩大波及体积目的。近年来,聚合物微球调驱技术在国内尤其是渤海油田进行了一系列矿场试验,增油降水效果十分明显。与矿场试验和应用现状相比较,聚合物微球油藏适应性评价方法和调驱机理研究还处于起步探索阶段,亟待深入开展相关方法和作用机理研究。本文以油藏工程、物理化学和生物流体力学等为理论指导,以仪器检测、化学分析和物理模拟为技术手段,开展了聚合物微球物理化学性能、微球粒径与岩心孔喉匹配关系、传输运移和深部液流转向能力、调驱效果及其作用机理、以及聚驱后“井网调整+微球调驱”提高采收率技术研究。结果表明,聚合物微球具有良好吸水膨胀性能,与水接触初期膨胀速度较快,之后膨胀速度减缓,最终趋于平衡,其膨胀倍数随温度升高而增大、随溶剂水矿化度升高而减小。聚合物微球类型、质量浓度和岩心渗透率对其渗流特性和油藏适应性存在影响,随微球粒径和质量浓度增大,阻力系数、残余阻力系数增加,渗透率极限值升高。当聚合物微球质量浓度为0.1%~0.3%时,SMG(W)和SMG(Y)的“微球粒径/孔隙直径中值”范围分别在0.79~0.84和1.73~1.78之间。与聚合物溶液中聚合物分子线团尺寸分布相比较,聚合物微球溶液中颗粒粒径分布范围较窄,微球不可及孔隙体积较大,而携带液可及体积较大,因此微球溶液能够产生“堵”和“驱”协同效应。长岩心实验表明,聚合物微球在多孔介质内呈现“运移、捕集、变形、再运移、再捕集、再变形……”运动特征,可以实现深部液流转向,扩大宏观和微观波及体积。岩心驱替实验表明,在药剂费用相同和“恒压驱油”条件下,聚合物微球调驱增油降水效果要优于聚合物驱。采用“聚合物微球与水”或“聚合物微球与弱凝胶”交替注入方式,可以减缓剖面返转严重程度或延迟剖面返转时间,有利于提高化学调驱增油降水效果。三维仿真模型调驱实验表明,聚合物驱后采取注入聚合物微球或调整井网结构等措施可以进一步扩大波及体积,采用二元复合体系(聚合物微球和石油磺酸盐)、三元复合体系(聚合物微球、弱碱和石油磺酸盐)可以实现扩大波及体积和提高洗油效率的双重目标。