目前我国采用注水开发的陆相油田,由于油藏非均质性等原因的影响,开发效果难以令人满意。CO₂作为温室气体同时也是一种无污染的驱替剂,广泛应用于油田开发研究中。实践已经证明对于水驱效果不好的低渗透和小断块油藏低渗透油田,CO₂驱可以取得很好的效果。而我国针对CO₂的应用研究还处于起步阶段,因此,低渗透油藏CO₂驱油渗流规律的描述研究,具有非常重要的意义。本文在低渗透油藏条件下建立了考虑CO₂驱油特性、毛管力和启动压力梯度的一维非混相CO₂驱油数学模型,进行了数值求解,并与实验数据进行了拟合,验证了数学模型的可靠性。计算结果表明:原油的粘度越高,CO₂的降粘效果越明显,随着地层压力的下降,CO₂在原油中溶解度随之下降;毛管力的存在使压力维持在一个较低水平;启动压力梯度对低渗油藏CO₂驱油影响不大。因此,对低渗透性油藏可以应用CO₂作为驱替剂进行开发。本文考虑低渗透油藏CO₂驱油特点建立了一维活塞式驱替数学模型,对粘性指进的表征方法以及影响因素进行了研究,并回归了注采压差与油层温度对粘性指进的影响规律。计算结果表明:随着注采压差的增大,粘性指进程度出现先升高后降低的趋势;当保持注采压差恒定时,随着油层温度的升高,CO₂驱油粘性指进程度呈增长的趋势;油区启动压力梯度的存在,会导致粘性指进严重。建立了考虑传质扩散机理的CO₂混相驱油数学方程,并进行了数值求解,重点分析了传质扩散机理对CO₂驱油的影响。针对流体粘度的修正问题,对比了浓度加权修正方法与经验公式修正方法的差异。计算结果表明:考虑传质扩散作用的CO₂浓度分布要超前于未考虑传质扩散时的CO₂浓度分布;浓度加权修正方法得出的CO₂浓度值要大于经验公式方法得出的浓度值;由于经验公式方法充分考虑了CO₂溶解特性和驱油特性,因而更适合于CO₂驱油时流体参数的修正。