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蒸汽吞吐和蒸汽驱已成为开发稠油油藏成熟的采油工艺。由于蒸汽与油水间的密度差异造成蒸汽在油藏巾“超覆”流动；同时由于蒸汽与油层流体的粘度差异，造成蒸汽在非均质油藏中指进严重。20世纪70年代以来，利用热力泡沫控制蒸汽窜流技术显示了很大的潜力。另外，我国底水油藏储量丰富，底水油藏开发面临着底水锥进及控制问题。在水淹严重的生产井中高压注入氮气泡沫。在合理生产压差作用下，泡沫稳定存在于高含水的近井地带，阻挡底水的再次锥进。氮气泡沫压水锥技术是有效控制底水锥进，实现控水增油的一项新技术。
本文采用实验研究及理论研究的手段，结合渗流力学、物理化学等学科，对泡沫的剪切特性、流动特性及封堵特性、泡沫及热力泡沫在提高稠油采收率和控制底水锥进方面的应用进行了研究。
首先，利用实验对发泡剂的发泡能力进行了评价，对剪切流场中泡沫的生成、稳定性以及流变特性进行了实验研究。假设单个球形气泡在剪切作用下变形为轴对称椭球形气泡，建立了剪切流场巾气泡的受力及变形模型。研究表明：适当的剪切强度会促进泡沫的形成和再生，过大的剪切作用会加速气液两相的分离，使泡沫完全破灭。
其次，将多孔介质简化为变径毛管组成的毛管束，根据多孔介质的颗粒直径、孔喉比以及束缚水饱和度计算出变截面毛管的喉道半径和孔隙半径；利用动量定理建立多孔介质中压力分布及再生气泡尺寸的计算模型。研究表明：稳定泡沫流动时多孔介质中的压力分布呈线性下降；干度为85％的泡沫表观粘度最大。
再次，实验研究泡沫的封堵特性和热力泡沫的驱油机理；在此基础上进行了热力泡沫复合驱和氮气泡沫压水锥的油藏工程和数值模拟研究。研究表明：热力泡沫可以改善稠油油藏的吸汽剖面，增加油藏的平均压力；氮气泡沫可以有效控制底水的再次锥进，实现控水增油的目的。
本文是对泡沫复合开采方式的深化和拓宽，对于稠油油藏中高含水期提高原油采收率及底水油藏有效控制水锥锥进和增加原油产量具有重要意义。