加拿大西部M油砂矿是一个低压均质性矿藏,其沥青具有高密度、高粘度、高碳氢比、高重金属含量的特征。采用双水平井蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）开采时,存在热损失严重、热利用率低、生产汽油比过高等问题。利用非凝析气辅助SAGD开采,可有效降低热损失并改善生产汽油比;但同时会影响蒸汽腔的发育,从而影响最终采收率。因此本文旨在探究不同非凝析气辅助SAGD技术的开采机理及其可行性,为加拿大M油砂矿区采用非凝析气辅助SAGD开采提供理论依据。本文通过室内实验,研究了三种非凝析气（CH₄、N₂、CO₂）与油砂沥青相互作用的特性。采用CMG的winprop模块进行了流体相态拟合,并依据M矿区实际油藏参数,建立了非凝析气辅助SAGD均质剖面数值模型,模拟了常规SAGD和非凝析气辅助SAGD开采过程,分析了非凝析气对蒸汽腔扩展的影响规律。通过对注气参数的优化,得到了针对M矿区合理的非凝析气体辅助SAGD开发方案。研究结果表明:三种非凝析气均可以降低原油粘度,增强原油流动能力,使地层原油体积膨胀,从而补充地层能量;其中,CO₂溶胀降粘效果最强,CO₂-沥青体系界面张力最低。蒸汽腔向上扩展阶段,非凝析气分布在腔体上部,减缓了蒸汽腔的垂向扩展速度,但同时形成隔热薄层,降低了蒸汽在盖层的热损失;蒸汽腔沿油层顶部扩展阶段,非凝析气分布在腔体侧边界,使蒸汽腔均匀扩展,并维持腔体的温度与压力,加快泄油速率;但非凝析气会延缓蒸汽腔到达油层边界的速度,使泄油末期产油速率降低。针对M矿区低压均质油藏,优选出的注气方案为:蒸汽腔到达油层顶部后,开始注入CH₄段塞辅助SAGD生产,并维持气液比在5%²0%,利用此方案进行开采,可有效降低累积汽油比,减少蒸汽需求量,提高经济效益。