注气作为一种非常重要的提高采收率技术,可以解决低渗透油藏衰竭式开发原油采收率低及注水困难等问题,其中,注天然气提高采收率技术具有不污染储层、可回收利用的特点。为此,本文以x区块特低渗透油藏为研究对象,综合运用室内实验手段及数值模拟方法,进行注天然气提高采收率机理及注气参数优化的研究,完成的主要内容和取得的主要认识如下：(1)总结和分析了X区块的油藏特征及流体性质,并结合注气筛选标准对X区块注天然气适应性进行了分析,结果表明X区块具有良好的注天然气开发适应性；(2)结合相态理论基础知识,进行了地层原油体系PVT高压物性、等组成膨胀及注天然气膨胀相态特征实验结果模拟研究,为之后的三元相图模拟、细管模拟及数值模拟研究提供可靠的热力学参数场；(3)开展了注天然气驱的室内细管实验、细管模拟及拟三元相图模拟研究,通过取这三种方法的平均值确定出X区块的注天然气最小混相压力；在目前地层条件下,注入的天然气能与地层原油实现混相；(4)建立了X区块油藏六组分井组模型,完成了储量及生产历史拟合,并对单层剩余油饱和度做了相关分析。结果表明,X区块油藏目的层剩余油饱和度较高,满足注气开发的要求；(5)分别运用单因素和多因素正交方法对注气速度、注气工作制度、周期内注气段塞大小、注气井周期内注停时间比、生产水平井裂缝半长、裂缝段间距、水平井水平段长度、注入层位等工程参数进行了优化,并对优化的方案进行了方案预测。方案预测表明,注天然气开发比衰竭式开发采收率增加了11.5个百分点,说明注气能在一定程度上提高原油采收率。通过对X区块进行注气适应性分析、最小混相压力确定及注气过程中的相态变化研究,深化了对X区块注天然气驱的认识；同时对X区块注天然气驱进行了参数优化以及优选方案预测,优选出的方案对于指导X区块油藏的实际开发具有重要指导意义,对同类油藏的开发具有重要参考价值。