溶洞是缝洞型油藏主要的储集空间,受岩溶作用影响,溶洞发育形态复杂,注水开发过程中,由于油水密度存在差异,单井上部富集大量剩余油。为研究溶洞型储集体注水开发后氮气泡沫驱不同注入参数下的驱油效果,设计制作了缝洞型油藏可视化溶洞模型进行氮气泡沫驱室内实验研究,可以直观地展示氮气泡沫驱段塞尺寸、注入时机、注采井别的变化对驱油效果影响。实验结果表明:溶洞储集体氮气泡沫驱存在最佳段塞尺寸范围,最佳段塞尺寸与溶洞发育形态、剩余油分布有关;相比转注水结束后进行氮气泡沫驱,底水驱结束后进行氮气泡沫驱可以缩短生产井高含水期,减少注水量,节约注水成本;低位井氮气泡沫驱与高位井注氮气泡沫驱剩余油分布不同,氮气泡沫与底水产生协同效应,改变水驱失效后部分溶洞中油水分布状态,提高波及体积。氮气泡沫驱提高采收率的主要机理是重力分异作用和降低油水界面张力:泡沫、油、水三相重力准数能够判断泡沫与底水协同作用的驱油效果;降低油水界面张力可使流场重新分布。室内实验研究结果可为矿场应用氮气泡沫驱开发溶洞储集体剩余油提供参考依据。