石油对外依存度过高以及二氧化碳排放导致的温室效应是我国目前正面临的两大问题。二氧化碳驱油不仅可以提高原油采收率,还能将二氧化碳埋存于地层从而缓解温室效应,因而受到了石油化工领域的广泛关注。其中最小混相压力作为区分混相与非混相驱的参数,是实际油藏作业中采油压力的选取依据,是人们的研究重点之一。此外,探索纳米孔内原油的驱替及驱替效率的影响因素也是二氧化碳驱油研究中的重要课题。鉴于此,本文通过分子动力学手段,计算了多组分原油的最小混相压力,并对纳米孔内的二氧化碳驱油过程进行了模拟,探讨了驱替压力、烷烃填充率、孔径和含水量等因素对驱替效率的影响。首先,通过分子动力学模拟的方法计算了多个压力下的气-油界面张力,并基于界面消失法预测了最小混相压力。在二氧化碳-多组分原油体系的模拟中,模拟预测的最小混相压力与实验值相比误差较小。通过对温度、烷烃链长、沥青质等因素对最小混相压力的影响分析,发现温度的升高会导致最小混相压力的增大,这是二氧化碳在原油中的溶解度随温度的变化导致的;在一定范围内,原油中的长链烷烃链长的增大会导致最小混相压力增大;沥青质的存在会导致二氧化碳与原油的最小混相压力增大。然后采用非平衡态分子动力学模拟,研究了纳米孔内的二氧化碳驱油的动态过程及驱替压力、烷烃填充率、孔径和含水量对驱替效率的影响。发现在驱替过程中,二氧化碳首先置换孔壁面的烷烃,再驱替中间远离壁面区域的烷烃。达到混相前,驱替压力增大会提高驱替效率。低压时,烷烃填充率增大会导致驱替效率和驱替速度增大,但其影响随驱替压力增大而减小;小孔径的驱替效率比大孔径更高,但不同孔径间的驱替效率差距会随压力增大而减小;此外,水分子比二氧化碳更易于吸附在石英表面,孔内含水量过高会导致孔的阻塞并减小驱替效率。