随着油气需求量的增加,致密油已经成为我国油气资源的重要组成部分。与常规油藏相比,新疆吉木萨尔致密油藏储量丰富,开发潜力大,但埋藏深、高温高压、孔隙结构复杂、弹性开采规律及影响因素尚不明确。弹性开采采出程度低、剩余油含量高,后期注水开发难度大、效果差;CO2吞吐、N2吞吐能高效提高低渗、特低渗透油藏采出程度,但能否有效提高致密油储层采出程度尚需研究。因此,研究致密砂岩储层孔隙结构、开展致密储层弹性开采物理模拟实验、分析弹性开采效果影响因素、研究注气吞吐效果影响因素及剩余油产出特征、评价注气增产的可行性,对致密油藏合理高效开发具有重要作用。首先,采用铸体薄片、氦孔隙度测定仪、偏光显微镜和扫描电镜等仪器对致密砂岩储层岩性、物性和储集空间特征进行描述;根据压汞实验获得毛管压力特征曲线,将致密储层划分为裂缝型储层、孔隙型储层和开发价值小的储层3类;根据核磁共振测试结果将致密储层孔喉划分为纳米级孔喉、微-纳米孔和微米级以上孔喉（微米孔-中孔-大孔简称）;根据微-纳米CT测试结果对储层孔隙结构进行定量表征。其次,基于改进的致密油藏高温高压弹性开采实验装置,通过一系列物理模拟实验研究了致密储储层弹性开采规律,分析了生产压力、渗透率、黏度以及气油比对弹性采出程度的影响,建立了适用于致密油储层弹性采出程度预测模型;通过核磁共振测试技术测试不同条件下流体的分布,分析了致密储层弹性开采过程中孔隙中原油的动用特征。再次,在弹性开采的基础上,模拟油藏条件进行一系列室内CO2吞吐物理模拟实验,分析了CO2吞吐规律以及吞吐周期、生产压力、渗透率、黏度、焖井时间等因素对CO2吞吐效果的影响,评价了致密储层CO2吞吐的可行性,并定性分析了CO2吞吐提高采收率机理;通过核磁共振技术测量不同吞吐周期的剩余油分布,研究了致密油储层CO2吞吐过程中剩余油的产出特征。最后,在弹性开采基础上,进行一系列室内N2吞吐物理模拟实验,分析了吞吐周期、生产压力、渗透率、黏度以、焖井时间等因素对N2吞吐效果的影响,并通过对比分析明确了致密油储层CO2吞吐和N2吞吐提高采出程度可行性。