Os reservatórios de óleo altamente viscoso e de muito baixa permeabilidade apresentam características complexas das "três altas" (ponto de solidificação elevado, alta viscosidade em baixas temperaturas, alto teor de cera), resultando em obstrução do fluxo de fluidos, baixa eficiência de recuperação, formas complexas de presença de óleo residual, restringindo severamente o aumento adicional da taxa de recuperação dos reservatórios de óleo altamente viscoso. Para investigar o comportamento microscópico do fluxo de diferentes meios de deslocamento em reservatórios de óleo altamente viscoso e seu mecanismo de influência na distribuição e formas de presença do óleo residual, foi utilizado um sistema experimental de deslocamento microscópico de alta resolução desenvolvido de forma autônoma para realizar experimentos comparativos de deslocamento microscópico de alta resolução com três meios típicos: água, ar com baixo teor de oxigênio e CO₂. Através de um microscópio metalográfico de alta ampliação combinado com tecnologia de reconstrução de profundidade de campo, foram obtidas imagens de distribuição do óleo residual em múltiplas ampliações e quase tridimensionais sob diferentes condições de deslocamento, retratando visualmente as vias de migração da fase oleosa, o processo de evolução da interface e o estado de presença do óleo residual. Os resultados experimentais mostram que o deslocamento com CO₂ apresenta o melhor efeito microscópico para extração de óleo, devido ao seu efeito de dissolução e expansão, sua capacidade significativa de reduzir a viscosidade do petróleo bruto e sua melhoria na molhabilidade da rocha, aumentando significativamente a dessorção e mobilidade do petróleo bruto; o deslocamento com ar com baixo teor de oxigênio é o segundo melhor, pois seu efeito de expansão e perturbação torna a interface da fase oleosa mais ativa, melhorando significativamente a eficiência de extração; em comparação, o deslocamento com água apresenta o pior efeito, o avanço da frente de deslocamento é limitado, e o óleo residual permanece principalmente retido em estruturas de microvasos e canais de fluxo não dominantes, distribuído dispersamente e difícil de mobilizar. Além disso, foram realizados experimentos macros de deslocamento em núcleos longos que verificaram o efeito acumulativo positivo dos mecanismos microscópicos mencionados acima sobre a taxa de recuperação em escala macroscópica, revelando a relação intrínseca entre o comportamento microscópico de extração de óleo e a eficácia do deslocamento em larga escala, esclarecendo as diferenças nos mecanismos de atuação, características de presença do óleo residual e eficiência de extração entre diferentes agentes de deslocamento, e identificando os fatores-chave que controlam a distribuição e a mobilização do óleo residual. O estudo fornece base experimental e suporte teórico para a seleção otimizada de métodos de deslocamento e o desenho otimizado dos parâmetros de injeção no estágio tardio do desenvolvimento de reservatórios de óleo altamente viscoso.

reservatórios de óleo altamente viscoso;experimento de visualização microscópica;mecanismo microscópico de extração de óleo;distribuição de óleo residual;efeito cumulativo