我国油田经过长期的注水开发,目前大部分均已进入高含水开发期。长期的注水开采使得油藏在纵向和平面上的非均质性问题日益严重,当井间形成高渗条带时会出现注水突进、注水无效、剩余油分布零散等一系列问题。调剖堵水等常规控水稳油技术受到其作用机理和地层条件的限制,使用效果并不理想,难以在高含水区域发挥较好的调剖控水作用。氮气泡沫视粘度高,能选择性封堵含油饱和度低的高渗透储层,同时表面活性剂能提高驱油效率,泡沫破裂后氮气上浮到油层顶部进而形成氮气驱,因此可以通过向油层中注氮气泡沫的方法来改善注水情况,进而挖潜油层中的剩余油。氮气泡沫调剖具有较高的安全性和机动性,具有工艺简单、成本低、抗高温、对储层无伤害、堵水不堵油等优良特性,因此具有较好的发展前途。在氮气泡沫调剖方案具体实施过程中,各注入参数的取值对最终的调剖效果和经济效益有着直接的影响,因此必须采用有效的方法来确定合适的注入参数。目前各油田广泛使用的是单因素分析法,它能较快的筛选出各注入参数合理的取值范围或最佳值。但这种方法没有考虑各因素间的相互影响,所得结果与实际情况有所不符,存在着一定的缺陷。利用试验设计方法能充分考虑各因素间的交互影响,所设计的方案具有较强的优良性,能以最少的人力、物力和试验次数实现预期目的。本文调研了泡沫驱在国内外的研究历程和现状,列举了国内外典型的氮气泡沫矿场应用情况。同时详细描述了氮气泡沫的组成,生成和破灭机理以及氮气泡沫调剖机理。针对西达里亚油田注水开发后期含水升高、挖潜对象变差、挖潜难度增大等矛盾,对该油田进行了开发效果评价和剩余油分布研究,在此基础上确定了合适氮气泡沫调剖的油层和井组。、基于数值模拟技术在历史拟合的基础上,对氮气泡沫注入方式、注入时机以及表面活性剂质量浓度、气液比、段塞尺寸等注入参数进行了研究。利用单因素分析法确定了注入参数的最佳范围；利用DOE正交试验设计法,得到了各注入参数与累增油量之间的回归方程式；利用多因素方差分析法分析了各注入参数对增油量影响的显著性；利用响应面法得到了注入参数和累增油量之间的曲线关系；根据注入参数约束条件,利用正交试验设计法对各注入参数进行重新分配组合得到了典型的调剖注入方案,利用回归得到的增油量计算公式和最优化方法得到了最佳经济效益的氮气泡沫调剖方案组合；利用贴现金流法和不确定分析法对该最佳方案组合进行了可行性分析和抗风险分析。