CO₂吞吐作为单井提高产能的有效方式,已广泛应用。协同吞吐是单口或多口生产井注气,且多口生产井见效的井组注气吞吐生产方式。断块油藏CO₂吞吐的协同效应,其协同方式、影响因素、参数优化及相关机理尚不明确。以油藏物理为主要研究方法,依据相似准则,设计了模拟一定构造倾角的边水作用油藏水平生产井组三维物理模型;在此基础上,评价了注气量、注气部位、注气井数和注气量分配等CO₂注入方式对协同效果的影响;随后,展开了开井顺序和生产轮次等CO₂吞吐生产方式对协同吞吐效果的影响;结合目标区块CO₂与原油的高压物性分析,采用数值模拟方法进一步分析了注气方式和生产方式对协同吞吐的影响,深化协同吞吐提高采收率相应机理。CO₂协同吞吐实验结果表明,随注气量的增加,CO₂吞吐增油量升高,但超过一定注气量后换油率下降,本实验条件下,7.5MPa下的注气量增油效果最佳。从一口水平井注气的协同吞吐效果来看,低部位注气增油降水效果好于中部位和高部位注气,但随注气构造部位的升高,中高部位增油量明显,但对边水抑制作用减弱。对比注气井数对协同吞吐效果的影响,在相同注气量条件下,低部位+中部位两口水平井同时注气,既能抑制边底水推进,又能使注入气波及到高部位,协同效果能更充分地发挥。对于注气量分配实验结果,低+中部位水平井注气方式中,低部位量多,向下能抑制边水推进,向上能增加注入气波及体积,控水增油效果最好。闷井后生产井开启顺序对CO₂吞吐的协同效果有影响,优先开启中部位水平井,控水增油效果最好;注气轮次增加,增油量降低,换油率下降,两轮次注气效果最优;膨胀原油、补充地层能量和增强原油流动性是水平井注CO₂吞吐的微观采油机理,其宏观机理包括重力分异、压水锥和扩大波及体积。通过对边水断块油藏水平井组CO₂协同吞吐的实验研究,明确了注气方式和生产方式对协同作用的影响,为矿场水平井CO₂吞吐效果优化和方案制定提供理论指导。