注蒸汽热采是目前稠油开采中最为有效而普遍的方法,但是在注蒸汽的过程中重力超覆和汽窜是两个难以规避的问题,在非均质性较强的油藏中这样的问题会更加明显。为解决上述问题,考虑在注蒸汽的同时添加空气泡沫,利用空气泡沫来抑制重力超覆和汽窜,改善稠油注蒸汽开发效果。为此,论文通过室内实验对稠油油藏注蒸汽空气泡沫驱的可行性进行研究。利用静态评价实验筛选出了一组适合于蒸汽空气泡沫体系的耐高温起泡剂,然后通过阻力因子测试对起泡剂的封堵能力做出了评价,研究发现起泡剂浓度、气液比、温度、渗透率、注入速度以及注入方式均会对阻力因子造成较大的影响,最终优选出了最佳气液比和注入方式。通过注热流体对原油性质影响评价的实验,发现注入的空气会和原油发生氧化反应,其结果是原油重质组分有所增加而轻质组分有所减少,从而造成原油的酸值和粘度的增加;而水蒸汽的存在会使原油重质组分发生裂解,生成的更多的短链烃更易与O2发生反应,因此在水蒸汽和空气的共同作用下,原油因氧化而造成的物性变化影响要弱于单纯注入空气造成的影响,同时更多的O2被消耗也使安全性得到了保证。通过注热流体对原油性质影响评价的实验,发现热流体的注入对岩石的矿物组成影响很小,不会造成有害于地层的物性变化;空气与原油氧化产生的烟道气体会使原油体积膨胀,占据一定的孔隙空间,从而降低岩石的导热系数和渗透率,但不会造成孔道堵塞,影响后续开采。通过单双管模型进行提高采收率实验,发现在注蒸汽的同时注入空气泡沫,在保持蒸汽加热降粘的同时可以很好地将热流体转入到低渗透层,发挥驱油和调剖的双重功效,进而提高原油的采收率;从蒸汽的消耗量来看,注蒸汽空气泡沫驱阶段的蒸汽消耗也远远少于纯蒸汽驱阶段,并且空气与原油氧化反应释放的热量也在一定程度上弥补了蒸汽注入过程中热量的损失,可以很好地发挥两者的协同作用,在尽量减少能量消耗的同时达到较为理想的采收率效果。