随着油气田开发陆续进入中后期,地层能量渐渐衰弱,水驱油稳产阶段变短,采油井见水快,含水率偏高,导致采收率降低。前人的研究发现注氮气可以提高采收率,但是由于物理性质的差异,气体密度小,粘度小,容易指进从而提前到达采油井,发生气窜。缝洞型油藏地质背景多样,储集空间差异大,地层内部结构复杂,使得研究者和工作人员对气体运移特征和剩余油分布情况认识缺乏。本论文在对塔河油田缝洞油藏众多井组生产动态数据和地震资料进行分析研究,结合Petrel软件对岩溶带,断溶体,暗河三种地质模型进行分层投影叠加,基于相似性准则,还原度较高地制作了细观模型,二维可视化模型和三维物理模型,基于岩溶背景,注气速度,底水强度,注采关系等因素开展注气驱油实验,研究气体在物理模型中的运移规律和气窜的影响因素。研究发现:影响岩溶带储集体气窜的主控因素是底水强度和注气速度,岩溶带平面展布大,连通性好,当采油井发生气窜时,油水界面剧烈波动,导致含水率和采液速率随之波动,大量出气时伴随着大量出液。影响断溶体模型气窜的主控因素是裂缝展布和注采井网,由于断裂带呈横向延伸发育,优势通道连通程度高,靠近断裂带注气导致气体沿断裂带窜逸,大量剩余油未被波及,驱替增油效果较差。而远离断裂带注气使气体优先进入次级断裂,建立次级断裂连通,扩大波及范围。影响暗河模型气窜的主控因素是填充程度和注采关系,紧密填充增大气体运移阻力,有利于扩大波及范围,产液速率和含水率较稳定,比垮塌型填充采收率提高12%。气体向上逃逸的动力最大,水平逃逸动力一般,向下逃逸动力最小,气体从高部位注入时,气体会沿着储集溶洞的边缘流入溶洞顶部,置换阁楼油。但是当井眼位置偏高的时候,气体最先到达上部位井眼,从而气窜。气体从上方向下作用,而底水恰好相反,从下向上作用于油藏,当底水强度增大时,可以控制气体向下扩展波及,延缓氮气向下突破。对于缝洞结构复杂的部位,注气后,气体会进行多次分流,有效延缓氮气的突破,更容易作用到更多的剩余油,反而储集空间结构越是单一,注气后,气体会沿着优势通道窜逸,从而使得很多含油区未被气体波及。