全球稠油的资源量巨大,而我国的稠油及沥青资源占全国石油资源总量的20%以上。国内外普遍采用热采法开发稠油油藏,但热采法只适用于物性条件较好的油藏,当稠油油藏具有低孔、低渗、埋藏深等特点时,热采法就不再适用了。针对目标油藏现场试验了多种开采技术,包括微乳液降粘技术、降粘剂+CO2辅助超临界注汽技术,但开采效果均不理想。经技术调研,对于目标油藏决定采用CO2吞吐的开采方法,因此研究CO2注入地层流体后的相态行为对于生产具有重要的意义。本文首先根据现场气油比复配了原始地层流体,根据PVT实验得到了泡点压力等基础参数,根据单脱油、气的组成计算了地层条件下的流体组成。在成功复配地层流体的基础上开展了地层流体注CO2膨胀实验,分析了不同CO2注入比例下地层流体的溶解气油比、黏度、密度、体积系数、膨胀系数及泡点压力等物性参数的变化规律。其次通过相态模拟软件,对X区块沙三下稠油油藏的流体性质和注气膨胀实验进行了拟合分析,得到了能够反映地层流体真实相态特征的状态方程,为下一步油藏注CO2数值模拟提供了必要的参数。通过压力衰减法测试了 CO2在脱气原油和含气原油中的扩散系数,以及CO2在不同黏度原油中的扩散系数,研究了原油性质对扩散系数的影响,并建立了CO2—原油体系的非平衡扩散数学模型。