塔河缝洞型碳酸盐岩油藏具有高温、高压、缝洞结构及连通关系复杂和原油黏度高等特点。其底水能量充足,前期主要依靠地层能量开发。随着开采程度的加深,部分生产井出现能量不足、含水率增加、产量下降等问题。对此油田进行单井注水和多井注水开发,有效地解决了含水率上升、产量递减等问题。但随着注水开发的深入,水窜优势通道逐渐形成,注水方案逐渐失效。本文主要探讨缝洞型碳酸盐岩油藏注水失效后注气开发可行性及其提高采收率机理。通过注入气体复配地层原油的高压物性实验、可视化驱替实验和三维物理模拟等实验手段研究缝洞型碳酸盐岩气驱提高采收率,优化注气方式及分析注气提高采收率影响因素。本文以塔河六区作为研究对象,从缝洞连通关系、气体介质类型、注采关系等方面研究气驱提高采收率影响因素并进行介质优选。通过气体复配地层油高压物性实验认识了不同气体在原油中的溶解度和对原油的黏度、膨胀性的影响;在可视化实验中分析了注气井部位、气体注入量和注入方式对提高采收率的影响;在三维物理实验中优化了注气介质并分析了气驱提高采收率的影响因素。研究结果表明:在相同注入体积和地层条件下,不同气体复配原油的高压物性有较大差距,其中N₂的增能效果最好,CO₂在原油中的降粘效果最好,膨胀原油能力较强,而复合气（N₂+CO₂）介于两者之间,空气较接近于N₂,干气与CO₂相比降粘效果较低但优于复合气。可视化气驱实验证明,气体驱替过程中,重力分异占主导作用,采用高注低采的注入方式有利于减少气体的窜进;在合理的注气范围内,气驱效果随着注气量的增加而增加;同时采用气水同注的注气方式有利于减缓气窜,驱替效果较好;三维物理模拟气驱实验表明,N₂的驱替效果最优,且处于油藏中上部的油井产油量较高,N₂驱替效果受黏度影响较大,CO₂驱替效果受黏度影响较小。研究为注气提高水驱后剩余油提供了实验依据,对成果对缝洞型碳酸盐岩油藏的注气开发技术的发展有一定的参考。