CO₂驱作为目前提高采收率的主要方法之一,已广泛应用于各类常规油藏,并取得了较好效果。非常规致密砂岩油藏纳米级孔喉发育,在CO₂注入地层驱替原油的过程中,CO₂-原油二者会相互作用产生沥青质沉积现象,沉积的固态沥青质会堵塞孔隙、喉道,对微纳米级孔喉系统造成伤害。同时,CO₂溶于地层流体后形成的弱酸性溶液与孔喉的相互作用又会使部分储层矿物发生溶蚀、溶解反应,可能对储层孔喉起到改善作用,也可能反应生成的产物会再次堵塞孔喉。因此,揭示CO₂-原油-微纳米级孔喉系统相互作用机理,对于提高非常规致密砂岩油藏的CO₂驱替效果,具有重要意义。本文针对致密砂岩储层孔喉尺度小、结构复杂、非均质性强的特征,在前期通过铸体薄片、扫描电镜、压汞、全岩X衍射、场发射扫描和微纳米CT等先进技术对实验岩心进行孔喉结构特征分析后,分类选取岩心进行室内物理模拟实验,实验结束后分析出口流体沥青质含量及各项离子含量,确定沥青质沉积量及矿物溶解程度。最后,采用核磁共振技术对比CO₂驱替前后岩心孔喉中的流体分布规律,定量评价不同尺度微米、纳米孔喉在驱替实验中的堵塞程度,明确孔喉的堵塞机理。通过对实验结果的分析得到以下结论:（1）在混相驱阶段,CO₂-原油相互作用产生的沥青质沉积量明显高于非混相驱阶段;沥青质沉积量与注入压力及CO₂注入量呈正相关,而岩心渗透率伤害率则与沥青质沉积量呈正相关;在CO₂-原油体系达到混相前后,沥青质的沉积速率最大。（2）CO₂-原油相互作用造成的孔喉堵塞率随沥青质沉积量的增加而增加,纳米级孔喉的堵塞程度最严重。在驱替初始,纳米级孔喉（10nm～1000nm）与微米级孔喉（1μm～1000μm）均发生少量堵塞;注入压力达到最小混相压力后,CO₂与原油形成混相产生大量沥青质沉积,导致纳米孔喉出现55.13%堵塞,微米孔喉堵塞19.58%;在驱替压力继续增大时,纳米孔喉堵塞程度加重,最高可达72.32%。（3）在CO₂-孔喉相互作用实验后,产出液的pH值低于实验前的地层水,且离子浓度的变化反映长石和碳酸盐矿物发生了溶解。实验后岩心孔喉发生堵塞,纳米级孔喉的堵塞程度较严重,且孔喉堵塞程度与实验时间呈正相关。在驱替时间为60h,纳米级孔喉（100nm～1000nm）有5.58%-7.74%被堵塞;驱替时间为120h,纳米孔喉平均堵塞程度达到30.98%;而孔喉半径在（1μm～100μm）内的微米级孔喉始终未发生明显堵塞,平均堵塞程度3.05%。（4）CO₂-原油-微纳米级孔喉系统相互作用对渗透率低、孔隙结构差的岩心的堵塞程度严重,且对岩心渗透率的伤害明显高于对孔隙度的伤害。由于致密砂岩微纳米孔喉的孔径小,渗透率低,CO₂-原油-孔喉系统相互作用产生的沥青质颗粒和矿物颗粒会对孔喉结构产生严重的堵塞作用,但是由于颗粒尺度有限,对岩心的孔隙体积无较大影响,主要是其桥塞在孔隙喉道的狭窄处导致孔喉堵塞和渗流能力降低,岩心渗透率下降,影响CO₂驱替效率及最终原油采收率。