目前,我国大部分油田由于长期注水开发,已处于特高含水期,井底压力大幅下降,产量递减加快,有效提高油藏最终采收率面临巨大挑战。空气泡沫驱作为一种提高采收率的新方法,结合了空气驱油和泡沫驱油的双重优势,但是目前国内外关于注空气泡沫的室内实验、油藏数值模拟研究以及现场应用等鲜有公开报道,未形成相应的研究体系,并且空气泡沫驱油机理以及各种油藏的适用性等仍需进一步讨论。本文采用填砂管来模拟空气泡沫驱替中的渗流场变化,一共进行了两组不同渗透率下的空气泡沫驱油实验。结果表明,在低渗透管中,空气泡沫驱是水驱采收率的1.84倍,在中渗透管中,空气泡沫驱是水驱采收率的3.25倍。在空气泡沫驱替过程中压力变化范围很大,波动十分明显,分析认为是泡沫段塞封堵的缘故。本文还对室内实验进行了历史拟合及数值模拟分析,并将空气泡沫驱的渗流状态分为启动阶段、驱替阶段和突破阶段。分析认为,驱油的关键期是第二阶段:该阶段产液量和产油量增加迅速,氧气消耗迅速,地温稍有增加,产出端可检测到CO2和CO。在分析了空气泡沫驱的渗流变化特征之后,本文还运用了数值模拟来评价油藏参数、开发参数及工艺参数等因素对注空气泡沫驱油效果的影响,对注空气泡沫开发矿场试验具有一定指导作用。