CO₂驱作为提高采收率的一种有效手段,目前正在被世界各国广泛应用,并且取得了较好的驱油效果。特别是CO₂混相驱,在合适的温压条件下,能够使采收率在原来的基础上提高5%-25%。但陕北地区致密砂岩油藏具有渗透率较低,非均质性较强,且裂缝较发育等特点,在国外其他地方应用成功的CO₂驱油经验并不一定能够完全适用于鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏,因此在进行实际CO₂注入前有必要对陕北地区致密砂岩油藏CO₂驱油技术的可行性进行前期评估,形成适合于陕北地区致密砂岩油藏的CO₂驱油技术系列,为陕北地区乃至全国致密砂岩油藏CO₂驱提高采收率项目的实施提供可借鉴的思路和技术。本论文以陕北地区Y油田为研究对象,以油藏描述、地质建模及油藏数值模拟理论及方法为基础,首先对CO₂驱目标层位的储层特征进行了精细描述,通过地层的精细划分与对比,沉积相特征、储层特征、物性分布等优选出CO₂驱的有利层位,以优选出的有利层位为主要研究目标建立试验区的三维地质模型,结合储层描述及三维地质建模结果,优选出数值模拟区域,结合相关实验,在此区域进行CO₂驱油藏数值模拟,设计了陕北地区Y油田A井区CO₂开发方案,初步形成了一套适合陕北地区致密砂岩油藏CO₂驱的油藏描述方法、地质建模及数值模拟思路。论文主要取得了以下几方面的认识：1.通过对区域沉积背景、测井曲线的解释与分析,结合标志层、岩性及地层厚度比例等,对研究区的目的层进行地层划分与对比,将研究区目的层位长4+5油层组分为长4+51、长4+521和长4+522三个小层,长6油层组分为长61,长62,长63,长64四个小层2.沉积相分析结合储层物性特征研究结果表明,长4+522及长61砂体分布、砂体连通性及物性条件较好,长4+522为最适宜进行CO₂驱油的目标层位。3.研究区三维地质建模及储层流体、岩石实验分析结果表明,研究区长4+522的各项条件适合进行CO₂混相驱油提高采收率。4.研究区长4+522 CO₂驱油数值模拟结果表明,CO₂驱油适合效果优于水驱,建议采取CO₂驱油提高采收率。综合考虑经济性及封存效果,则75方每井每天的CO₂注入量为模型最佳开发方案。