缝洞油藏水驱后期采收率低,泡沫驱是一种有潜力的提高采收率方法。根据缝洞介质与多孔介质的不同,提出适于缝洞介质的泡沫需要具有低气体透过率、易于生成泡沫和耐油性能良好的特点。基于Gibbs稳定性准则,以降低气体透过率为出发点,研究了通过表面活性剂分别与有机酸/醇和纳米颗粒复配构建高表面扩张模量起泡体系的可行性。表面扩张模量实验表明:当有机酸碳链长度较长且浓度足够高时,表面活性剂-有机酸体系可以在蒸馏水中获得高表面扩张模量,而无机盐的加入压缩了获得高表面扩张模量时有机酸碳链长度范围。随温度升高,该体系无法获得高表面扩张模量。针对表面活性剂-有机酸体系耐温性能差的原因,提出了使用有机酸作为携带剂为纳米氧化铝颗粒提供疏水性,而另外加入起泡剂构建高表面扩张模量起泡体系的思路。构建的磺基甜菜碱-十二酸-纳米氧化铝体系在高温高盐条件下仍具有高表面扩张模量和良好的泡沫稳定性。基于构建的不同表面扩张模量起泡体系,探索了表面扩张模量对泡沫在平滑裂缝和多孔介质中流动的影响。多孔介质中,随起泡体系表面扩张模量增加,生成泡沫的粒径变小,且表面扩张粘性模量对泡沫的流动压差有较大贡献。而泡沫在平滑裂缝中的流动阻力仅与泡沫粒径和表面张力有关。针对上述现象,通过单连通孔喉模型和分叉模型研究了表面扩张模量影响泡沫生成行为的作用机制。单连通孔喉模型实验表明,高表面扩张模量体系生成的泡沫以更大周长的形态通过喉道,为液体进入喉道降低气体饱和度创造了条件。分叉模型实验表明,高表面扩张模量体系生成的泡沫在较低流速下即可发生液膜分离。通过上述实验阐明了高表面扩张模量起泡体系易于生成泡沫的机理。在探明表面扩张模量影响泡沫生成机理和流动行为的基础上,研究了起泡体系的耐油性能和提高采收率效果。实验表明,加入有机酸可以提高泡沫的耐油性能,且有机酸和油相碳链长度的相对大小对泡沫耐油性能的提升有重要影响。板状模型驱替实验结果表明,注入小段塞泡沫时,随表面扩张模量升高,泡沫形成的压差增大,提高采收率幅度升高。注入大段塞泡沫时,泡沫的耐油性能对提高采收率效果有较大的影响。高温条件下,构建的高表面扩张模量起泡体系依然有良好的提高采收率效果。