缝洞型碳酸盐岩油藏的储集空间主要由裂缝、溶孔和溶洞等构成,储层溶洞的分布极不均匀,与溶洞相连通裂缝的数目、位置、大小也相差很大,储层非均质性极强。早期一般依靠油藏天然能量开采,天然能量衰竭后考虑注水或注气等进行地层能量补充。注水过程中含水上升快,采收率低。注气过程中受裂缝、溶洞非均质性影响,气窜严重。泡沫作为调剖剂,可以改善气体流度,调整吸气剖面,延缓气窜,泡沫段塞和氮气段塞交替注入可以减少化学剂用量,即“泡沫辅助气驱”。但缝洞型油藏泡沫辅助气驱提高采收率机理尚不明确,因此需要以缝洞型油藏物理模拟实验为手段,对泡沫辅助气驱提高采收率机理进行实验研究。本文通过分析总结典型缝洞介质发育尺度、空间分布及连通关系等特征,建立了一系列典型缝洞介质物理模型,包括裂缝模型、溶洞模型、缝洞组合模型和三维可视缝洞连通模型,以物理模拟为主要手段开展泡沫辅助气驱实验,对不同模型泡沫辅助气驱的效果进行评价,机理进行分析。裂缝模型的研究表明,气体在裂缝中的运移形式与裂缝开度大小有关,气体在扩径裂缝中窜逸较快,泡沫段塞具有气体缓冲作用,使变开度裂缝中泡沫辅助气驱惯性力起到决定性作用。溶洞模型的研究表明,气体易沿溶洞高位口窜逸,泡沫段塞的可稳定气体界面,扩大波及范围,有效控制气体流度。缝洞组合模型的研究表明,并联组合中气体分流量差异较大,泡沫段塞可调整吸气剖面,缩小分流量差异,扩大气驱波及体积,串联组合中泡沫可增大近端溶洞波及体积,延缓远端溶洞气顶扩张速度。三维可视缝洞连通模型分析验证结果表明,泡沫的纵横向波及可以在裂缝和溶洞高位口堆积形成段塞,改变气驱路径,减少相连缝洞体内气体分流量差异,扩大气驱波及范围,同时泡沫可以稳定气顶界面,与底水形成协同效应,消泡后气体增加气顶能量,稳泡剂增加水相粘度,起泡剂降低油水界面张力,提高剩余油动用程度。