由于固相颗粒的稳泡作用,气、液、固三相泡沫驱比常规的气、液两相泡沫驱在泡沫的性能和稳定性上有较大幅度的提高,因而逐渐成为了泡沫驱领域研究的新前沿和新方向。常规的三相泡沫驱发泡体系中对于固相颗粒的选择往往采用纳米或微米级的球状二氧化硅颗粒,但选用纳米或微米级的球状二氧化硅颗粒在恶劣环境(如高盐、高温、强酸碱环境)下对三相泡沫的稳定效果并不理想,因此研发一种新型耐盐、耐温、耐酸碱的三相泡沫发泡体系具有重要而深远的意义。本文研究了棒状纳米颗粒在泡沫界面的自组装效应和其在地层孔隙喉道中的滑板效应,基于棒状纳米颗粒稳定三相泡沫的机理,在国内石油开发领域首次采用棒状纳米颗粒作为三相泡沫驱工艺技术中稳定三相泡沫的新型固相颗粒。本文根据大量室内对比实验优选出了棒状纳米氧化锌作为稳定三相泡沫的最优固相颗粒,并进一步通过室内实验优选出了棒状纳米氧化锌——十二烷基二甲基甜菜碱作为三相泡沫驱的最优发泡剂体系。实验结果表明,棒状纳米氧化锌——十二烷基二甲基甜菜碱三相泡沫发泡体系具有耐盐、耐温、耐酸碱等优点,使用该发泡体系在二元复合驱后的三相泡沫驱阶段提高采收率的幅度最大,开发效果最好。本文建立了二元复合驱后三相泡沫驱渗流数学模型,开展了数值模拟研究工作,在对模型的注入参数进行了敏感分析的基础上,数值模拟和研究了聚合物、表面活性剂、泡沫的渗流分布特征,以及注采压差和含油饱和度的变化分布特征,从而得到了二元复合驱后三相泡沫驱的渗流规律。二元复合驱阶段在地层中残留的聚合物可以作为三相泡沫的稳泡剂,进一步增强三相泡沫的稳泡性能,所以在三相泡沫驱阶段不用再添加其它聚合物等稳泡剂物质就能起到较好的开发效果。因此,在二元复合驱后进行三相泡沫驱,能够在提高驱油效果的同时,又能降低开发成本。界面能的降低是棒状纳米固相颗粒在泡沫气液界面进行自组装的主要驱动力,而在二元复合驱阶段地层中残留的表面活性剂以及在三相泡沫驱阶段所用的发泡剂(本身也是一种表面活性剂)均可以降低界面张力,营造出一种低界面能环境,因而也就更加有利于棒状纳米固相颗粒在泡沫界面进行自组装,形成形态上类似于“篮子”或者“蜂巢”状的稳定泡沫包覆体结构,从而能够大大提高三相泡沫的稳定性,延长泡沫的半衰期。由于棒状纳米固相颗粒在泡沫界面的组装是自发进行的,因而不需要额外实施附加条件就能够自发稳定泡沫,这就使得其对油田施工环境和施工条件的要求大为降低,具有灵活性和适应性等优点。目前,国内外对于二元复合驱后三相泡沫驱的研究还相对较少,对其机理和影响因素研究的缺乏极大的限制了该技术的推广应用。因此,通过对二元复合驱后三相泡沫驱工艺技术的研究,可对其相关机理的认识有进一步的提高,并为该技术的进一步推广应用提供理论和实验依据。