针对目前对于注气开采方法对油藏渗透率的适应性缺乏系统性和规律性研究的问题,本文采用渗透率10-1～10~3×10-3μm~2人造均质岩心,系统地开展了不同渗透率岩心注气开采模拟实验,依据注气开采效果与渗透率的实验规律,重点探索注气开采方法在致密-低渗油藏范围内的适应性。采用热缩密封岩心的方法,解决了传统岩心密封方法在注CO2开采实验中因胶筒损伤严重而导致实验失败等问题。利用改进的模拟实验方法,开展了恒速水驱后注CO2和N2驱油模拟实验。基于模拟实验结果,得到了水驱后CO2和N2驱油效率与渗透率的关系——在10-1～10~3×10-3μm~2范围内水驱后注CO2提高驱油效率幅度明显高于N2,二者与渗透率具有一致的单调递减规律,且均存在一个约为10×10-3μm~2的驱油效率临界渗透率值Kc1,在渗透率低于Kc1的范围,水驱后注CO2和N2提高驱油效率幅度随渗透率降低而急剧增大。水驱后注CO2提高驱油效率的主要原因为CO2和后续注入水较高的波及效率;而水驱后注N2提高驱油效率的主要原因仅为后续水驱波及效率的提高,且N2提高后续水波及效率的能力要高于CO2。同样利用改进的模拟实验方法,开展了恒速直接注CO2和N2驱油模拟实验。得到了CO2和N2非混相驱油效率与渗透率的关系——在10-1～10~3×10-3μm~2范围内CO2提高驱油效率明显高于N2,两者均随渗透率单调递减,其中N2驱油效率随渗透率线性递减;而CO2驱油效率随渗透率非线性递减,存在一个约为1×10-3μm~2的驱油效率临界渗透率值Kc2,在渗透率低于Kc2的范围,CO2非混相驱油效率幅度随渗透率降低而急剧增大。采用高温高压粘度计、高压界面张力仪和PVT实验方法,得到了CO2-原油体系粘度、界面张力、溶解度、体积变化和CO2萃取效率随压力的变化规律。综合这些实验规律与CO2非混相驱油岩心实验,并对比N2驱实验结果,判断在渗透率低于Kc2储层中CO2驱的主控机理为降低油气表面张力、原油降粘和CO2萃取,其他因素对CO2驱油效果影响的重要程度依次为溶解气驱和气体膨胀、孔隙结构影响、原油膨胀。采用渗透率10-1～10~3×10-3μm~2的人造均质岩心开展CO2吞吐模拟实验得到了CO2吞吐效率与渗透率的相关规律——CO2吞吐效率随渗透率的降低而单调降低;存在一个约为17×10-3μm~2的CO2吞吐效率临界渗透率值Kc3,在渗透率低于Kc3的范围,CO2吞吐效率随渗透率降低而急剧降低。据此可以确定,在渗透率低于这个临界渗透率17×10-3μm~2的致密-特低渗岩心中,CO2吞吐动用基质原油的难度比常规低渗岩心更大。非均质岩心CO2吞吐模拟实验结果表明,致密-低渗非均质储层基质中原油排驱效率与气流通道的渗透率密切相关。对于特定的基质,气流通道渗透率越高,基质原油排驱效率越高;气流通道渗透率对排驱效果影响规律与CO2吞吐效率变化规律有近似的临界值Kc3,在气流通道渗透率高于Kc3范围,基质原油排驱效率随渗透率缓慢递增;在气流通道渗透率低于Kc3范围,基质原油排驱效率随渗透率升高而急剧上升。建立了一种综合考虑沥青聚集、沉积、孔喉堵塞多重因素对孔隙度、连通数和分形维数等影响的储层伤害预测模拟方法。与现有的其他方法相比,该方法不但同时考虑了多重因素的影响,且计算所需要确定的参数更少,具有更强的实用性。将该方法模拟结果与本文实验得到的沥青沉积实验结果和其他文献资料提供的实验结果进行对比,其吻合程度好,证实了本文的CO2驱储层伤害预测模拟方法的准确性和可靠性。敏感性分析表明,随着注CO2开采时间增长,沥青质聚集体平均直径显著增大,使储层的渗透率快速降低,尤其在沥青质析出初期储层的渗透率下降最快。