2.1.3盐度

地层中电解质成分的变化和地层水的高盐度是影响泡沫稳定性的重要因素，严重影响了表面活性剂在界面上的吸附。电解质对泡沫稳定性影响较为复杂。当电解质浓度较低时，由于离子型起泡剂的离子头部被反离子屏蔽，使排列在液膜表面的分子之间相互排斥作用减小，增加了起泡剂分子的吸附量，分子排列紧密，液膜持水能力增加，气体通过能力降低，从而提高泡沫稳定性。当电解质浓度过高时，泡沫的稳定性降低，是离子型起泡剂亲水基团的双电层结构被压缩，分离压力减小所导致。此外，电解质与起泡剂通过桥联作用聚集，破坏水化层，导致泡沫稳定性降低。在高盐度下，流体中盐离子的存在降低了气-液界面上的表面电势，从而降低了双电层排斥作用，促进了液体从薄层中排出，降低了泡沫的稳定性。

吴轶君等研究了Na+、Ca2+和Mg2+对非离子起泡剂烷基糖苷（WT）、两性离子起泡剂甜菜碱（YX）泡沫性能的影响，结果表明Na+主要通过改变泡沫体系的临界胶束浓度（CMC）和电荷作用来影响泡沫的稳定性，而Ca2+与Mg2+则是通过离子与离子之间的化学反应、水化作用及电荷作用共同影响泡沫的稳定性，Ca2+与YX中阴离子基团反应生成不溶物，降低泡沫的起泡性与稳定性，Mg2+则对YX泡沫性能影响较小。PANDEY等研究了不同K+、Mg2+浓度对非离子聚合物瓜尔胶和表面活性剂TX-100产生泡沫的影响，结果表明盐度从2%增加到8%泡沫半衰期显著下降；泡沫表现出剪切稀化行为，泡沫黏度降低90%以上，二价盐Mg2+比单价盐K+造成更大的泡沫黏度降低。

2.1.4原油

在现场作业中，泡沫与原油之间的接触对泡沫的形成、稳定性和在多孔介质中的运移具有至关重要的影响。一般情况下，油相具有消泡作用，特别是油以液滴的形式分散或铺展在液膜上。由于油相中的烃类物质吸附于气-液界面，改变了分子层的结构而降低了液膜强度，并且部分起泡剂溶于油相中，降低了起泡剂浓度。PU等研究表明在原油存在的条件下，原油的黏度、密度和组分对泡沫性能均有贡献。在一定的含油量范围内，轻质油和重质油对泡沫均有促进作用，其中重质油对泡沫的稳定倾向更高，但在某些特定情况下会损害泡沫。PANG等通过实验观察到轻质油和重质油都可以进入泡沫膜而不会使泡沫破裂，重质油主要以大油滴的形式分布在Plateau边界，而轻质油以更小的油滴形式填充边界和薄层，更容易在薄层上铺展开来，加快薄膜析液。GU等研究了泡沫和重质油之间的微观作用力，结果表明油相中重组分含量越高，泡沫与原油之间的微机械作用力越强，强化了泡沫膜对油滴的包裹和携带作用。郭程飞研究含油量对泡沫体系的影响，结果表明未强化的泡沫体系抗油性较弱，泡沫体积和半衰期随着含油量的增加而降低；含油量为15%时，泡沫体积降幅为20.59%，半衰期降幅为39.60%。LIU等通过十二烷基硫酸钠泡沫体系提高原油采收率研究表明，含油饱和度增至15%后，泡沫稳定性降低，且在轻质油条件下的泡沫稳定性差于在重质油条件下。

3 CO2-EOR应用前景

3.1 CO2-EOR机理

泡沫驱油技术有机地结合了化学和气体EOR方法。泡沫由表面活性液体和气体组成，泡沫和二者最显著的区别在于多孔介质中的流动阻力不同，表现出比单一活性液体和气体大得多的阻力。CO2泡沫体系在孔隙介质中具有很高的表观黏度，表观黏度随着孔隙度的增大而升高。泡沫在多孔介质渗吸时，其表观黏度比液相和气相的黏度都高得多，并随孔隙度的增大而升高。由于贾敏叠加效应，增大了高渗透通道的渗流阻力，泡沫更有利于在小孔道中流动，在多孔介质中具有选择性封堵性能，减小层间和层内干扰，形成较稳定的驱替前缘，可以提高波及效率。在CO2泡沫体系中加入NPs或聚合物可以提高泡沫阻力和稳定性、增大泡沫黏度，使CO2泡沫在高温高压高盐的储层条件和原油存在的情况下也具有良好的稳定性。同时，CO2泡沫还具有气驱的优点，CO2溶于原油后可以增大原油体积，增加孔隙含油饱和度；降低原油黏度，改善油相和驱替相的流度比，增加原油的流动性；改善毛细管渗吸作用。CO2和水混合溶液可以溶解部分矿化物成分，增大储层的孔隙度和渗透率；降低油水界面张力，提高原油采收率；CO2还能抽提原油中烃类（C2—C30），降低剩余油饱和度。

3.2 CO2-EOR应用

中国稠油、页岩油气等非常规油气资源储量丰富，但开发仍处于起步阶段。迄今为止，中外学者通过大量的CO2泡沫驱实验研究来提高稠油和页岩油的产量。

3.2.1稠油油藏

LIU等对6种表面活性剂和0.04%的HPAM产生的CO2泡沫在不同温度下进行稠油驱替实验，其稠油来自辽河油田的深层稠油油藏，密度为0.938 g/cm3，50℃下黏度为142 mPa·s；研究结果表明，优选的表面活性剂和0.04%的HPAM产生的CO2泡沫在盐水条件下半衰期为1 380 s，CO2泡沫有效阻断了前期热水注入过程中产生的水窜，显著提高了低渗透和高渗透填砂管的驱油效率，在57℃下，采收率提高约为22.8%；在200℃下，采收率提高约为30.4%。TELMADARREIE等使用CO2泡沫和CO2聚合物增强泡沫用于稠油开采研究，其稠油来自加拿大某油藏，在22℃下黏度分别为670、1 300 mPa·s。结果表明，在均质岩心中CO2泡沫注入提高了水驱剩余稠油采收率8%；在常规CO2泡沫中加入聚合物可以显著提高其稠油开采能力，从均质和裂缝性岩心中分别采出水驱后约26%和11%的残余油。

刘鋆石等通过可视化驱替实验开展了CO2泡沫在驱替过程中对残余稠油启动效果的微观动态实验研究，结果表明温度从30℃升至90℃，气体溶解度变化较小，稠油体积因子从1.19增至1.42，稠油降黏率从13.55%增至67.42%。CO2泡沫体系使原油体积膨胀的作用促进了盲端残余油的启动和油膜的剥蚀，CO2泡沫体系的乳化降黏作用促进了泡沫段塞前段乳化驱油。

TANG等也开展了在油湿裂缝性多孔介质中水驱后CO2泡沫驱的微观可视化驱替实验，结果表明泡沫驱替了水驱后的大部分簇状残余油和死角残余油，由于泡沫对高渗透区的封堵能力表现出更好的驱油效果，采收率提高20%～40%。ZHAO等通过碱性表面活性剂辅助CO2泡沫使稠油乳化和界面张力降低来提高稠油采收率，其稠油来自加拿大西部某油藏，密度为0.999 g/cm3，21℃下黏度为132 000 mPa·s，煤油与稠油以1∶3的比例混合稀释至1 850 mPa·s进行实验；结果表明阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯羧酸酯（AEC）+Na2CO3体系具有非超低的界面张力（10-2 mN/m）和最佳的乳液稳定性，该溶液在胶束增溶油存在下生成的CO2泡沫最稳定，半衰期为380 min，稠油降黏率为52.8%，CO2泡沫驱提高采收率达25.06%。