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泡沫复合驱技术是一种综合性、多功能的大幅度提高石油采收率技术，具有广阔的应用前景。但是，该技术对泡沫剂及配方的筛选、泡沫体系的注入工艺设计要求很高。要高效发挥泡沫复合驱油体系的功能，就必须建立有效的泡沫性能和微观机理可视化研究方法，加深对泡沫性质(宏观和微观)和微观驱油机理认识，为泡沫复合驱技术的应用提供一定的理论和技术支撑。
本论文从建立泡沫性能(宏观和微观)可视化测定方法入手，对化学剂成份、工艺条件等因素对驱油用泡沫性能(宏观和微观)影响及泡沫微观驱油机理开展了较系统的研究，主要研究内容和取得主要成果如下：
(1)泡沫宏观性质的可视化测定方法建立及相关研究
利用单反相机计时快门引闪技术动态拍摄泡沫起泡、排液和衰变过程，从图像分析结果可以取得起泡曲线和排液曲线以及排液半衰期和泡沫半衰期，此方法简便、实用、高效、廉价。利用此技术结合气流法，对不同的起泡条件(气流速度、气液比、砂芯孔隙大小等)、环境因素(如温度、矿化度)、泡沫剂组成(稳泡剂、增稠剂)和浓度等因素对泡沫性能的影响进行研究，重点考察影响泡沫性能(起泡能力和稳定性)的关键因素。实验结果表明，除化学因素外，泡沫的结构及其稳定性还与起泡工艺条件(气体流速、气体流量、滤板半径等非化学因素)密切相关。
(2)泡沫微观性质可视化测定平台建立和相关研究
①新型微观玻璃可视化模型的制备
主要采用新型制备工艺，制备孔径微米级玻璃介质规则孔道及仿岩心结构模型。利用规则孔道模型考察孔道特征结构对泡沫渗流产生的影响，利用仿岩心结构模型实验直观观察泡沫在孔隙中运移状况。
②泡沫在孔隙介质中运移机理的可视化研究
利用玻璃介质模型通过可视化研究，考察气液比、流速、压力、润湿性、泡沫剂组成等因素对泡沫在孔隙介质中的生成、衰变、运移、调剖作用等规律的影响。实验结果表明，泡沫在孔隙介质中的生成、运移和再生机理与泡沫剂成份、注入条件、孔隙结构、孔隙润湿性和剩余油饱和度密切相关。
(3)泡沫微观驱油机理的研究
利用仿岩心可视化模型，通过对比水驱、表面活性驱、泡沫驱(有、无稳泡剂)、聚合物加强泡沫驱等不同驱油方案的驱替效果，探讨了泡沫微观驱油机理。实验结果表明，聚合物增强泡沫驱的效果最好，泡沫驱具有良好的选择性调剖作用和乳化作用，并对盲端原油有一定的驱替作用。
(4)泡沫封堵机理的研究
采用岩心驱替试验装置，考察了不同注入方式(如段塞式注入和气液混注)、不同气液比、段塞交替周期间隔大小、不同注入速度等工艺条件泡沫岩心封堵效果的影响。实验结果表明，注入工艺的优化对封堵效果至关重要，封堵能力越好，抗水冲刷能力越强。