蒸汽驱技术的第一项改进是驱替介质的多元化，即多介质蒸汽驱技术。多介质蒸汽驱是指由气体（ N2. CO2 .NH3.空气.烟道气等）、泡沫剂及驱油剂与蒸汽组成复合驱油体系。2006－2015年期间，依托国家和稠油重点实验室，形成了多介质复合蒸汽驱实验技术，认识了多介质复合驱油机理，研发了6种多介质配方体系，并在辽河锦45块开展了4个井组的多介质蒸汽驱先导性试验，取得了显著的效果。
中国石油勘探开发研究院依托国家和稠油重点实验室建设项目，对原有的注蒸汽实验装置进行升级配套与功能扩展，建立了多介质蒸汽驱微观实验平台、多元热流体相似模拟实验平台等系列设备，编写了相应的实验技术行业标准。截至2015年年底，重点实验室已经具有研制多介质配方体系、评价多介质体系性能、揭示多介质蒸汽驱过程中的油水赋存状态，以及一维、二维、三维等系列多介质蒸汽驱实验的能力。
1）高温高压微观多介质驱油实验
为能够从微观（微米级）尺度上研究多介质复合驱驱油机理，建立高温高压微观实验系统并建立了相应的实验方法，开展微观驱油实验。微观驱油实验共进行两组，第一组先进行200℃热水驱至产液含水率90％，再转200℃尿素驱至产液含水率99％后结束实验；第二组先进行200℃热水驱至产液含水率90％，再转200℃热水＋尿素十泡沫驱至产液含水率99％时结束实验。
从不同多介质驱替微观图片的对比来看：热水体系、热水＋尿素体系、热水＋尿素＋泡沫体系，3种多介质体系进行驱替过程中和驱替后的油水赋存状态存在显著差异。热水驱体系驱替结束时，大量的残余油仍呈连续相，较厚的油膜包裹在颗粒表面；热水＋尿素体系驱替过程中，原本附着在颗粒表面的油膜从颗粒表面剥离下来，呈更为细小的连续断续线状沿驱替方向分布，最终仅有少量残存油。而对于热水＋尿素＋泡沫体系，则是注人后迅速形成泡沫乳化驱特征，油水乳化，形成油水乳化液泡沫，即油气水三相的拟混相状态，最终仅有少量泡沫乳化油残存于孔隙角隅处，残存油量更少。
2）多介质复合蒸汽驱驱油效率实验
蒸汽驱替过程是相当复杂的，对于实际的油藏，既有热水驱替作用机理，又有蒸汽驱扫的作用。热水驱替作用发生时，只能驱动孔隙中比较容易驱替的原油；蒸汽驱扫的作用，驱油效率较热水驱显著提高。在这两种驱替作用的基础上，加人多介质驱油体系，都能显著地进一步提高驱油效率。
3）多介质复合驱二维物理模拟实验
通过二维物理模拟实验，可以评价多介质复合驱油体系的调剖效果。实验模拟了两种油层韵律性，一种为辽河某特稠油油藏的实际韵律性，渗透率及厚度按相似准则关系模拟，一种为正韵律油藏情况。实验模拟的油藏压力均为4．0MPa，注蒸汽温度为250℃，注汽速度为50ml/min。两种韵律性油藏分别开展了蒸汽驱及多介质复合蒸汽驱实验。
（1）多介质复合蒸汽驱蒸汽波及体积大幅度提高。实际韵律油藏蒸汽驱在纵向上的波及体积为48％，而多介质复合蒸汽驱的波及体积达到76％，波及体积提高了28％。而正韵律油藏的波及体积从蒸汽驱的65％提高到82％，波及体积提高了17％。
（2）多介质蒸汽驱能够提高采收率和油汽比
辽河油田某特稠油油藏的多介质复合蒸汽驱采收率提高了9．00％－16．90％，油汽比提高了27．40％－61．40％。实验设计的正韵律油藏的采收率提高了8．90％－16．35％，油汽比提高了22．60％－57．80％。
4）多介质复合蒸汽驱三维物理模拟实验
实验模拟了辽河某特稠油油藏的实际韵律性，渗透率及厚度按相似准则关系模拟，井网选择为九点井网，考虑到模型的规模和大小，模型九点井网的四分之一。实验模拟的油藏压力均为4．0MPa，注蒸汽温度为250℃，注汽速度为50ml/min。实验分别开展了蒸汽驱及三种多介质配方复合蒸汽驱。
从实验数据和结果来看，可以得出如下结论：
（1）蒸汽驱过程中，首先蒸汽波及油层的下部，随着蒸汽驱过程的深人，蒸汽超覆现象开始逐渐显现，蒸汽主要波及油层上部，油层下部波及范围不足40％，蒸汽驱结束时蒸汽的波及体积为60％左右，采收率为50．78％。
（2）蒸汽驱结束后转注0．319PV的多介质体系1型的段塞驱，蒸汽的超覆现象得到显著改善，下部油层动用程度大幅提高，中部低渗透层波及状况改善不明显，和蒸汽驱相比，采收率提高13．63％，累计油汽比提高21．5％。
（3）蒸汽驱结束后转注0．316PV的多介质体系2型的段塞驱，蒸汽的超覆现象得到改善，下部油层动用程度大幅度提高，尤其是中部低渗透层波及状况也得到明显改善，和蒸汽驱相比，采收率提高16．49％，由于该配方增加了泡沫剂，增加了部分成本，导致累计油汽比和蒸汽驱相比有所降低，降低20．9％。
（4）蒸汽驱结束后转注0．356PV的多介质体系3型的段塞驱，蒸汽波及体积和多介质体系2的段塞驱基本相同，但蒸汽波及区域的驱油效率得以改善，采收率也得到进一步提高。和蒸汽驱相比，采收率提高17．94％。
