碳化水驱具有良好的应用前景,目前越来越受到工业界的重视。碳化水驱应用的难点之一是如何准确地评估其开发效果,CO₂在油水中的传递非常复杂,少有理论能够描述该过程。现有的油藏数值模拟技术直接忽略CO₂传递过程,碳化水驱模拟结果准确性差。本研究目的是创新现有的组分模型,提出能够模拟碳化水驱的新模型（PR-WS）。PR-WS模型考虑CO₂传递,是一个三维、三相组分模型:只考虑CO₂在油水之间的传递,忽略其它组分的传递过程;采用PR状态方程和WS混合规则计算CO₂在水相中的逸度,用PR状态方程和二次方混合规则计算烃相中各组分的逸度。本文首先调研相态理论,选用PR状态方程和WS混合规则来描述CO₂在油水中传递。其次,将CO₂传递模型与常规组分模型相耦合,形成碳化水驱模型（PR-WS）。再次,用有限差分方法求解PR-WS模型,编制碳化水驱模拟器程序（https://github.com/zhonglin94/ADcomps）。程序基于MRST开源模拟工具,主要包含6个模块:PVT计算模块、碳化水驱方程模块、相渗处理模块、井处理模拟块、自动差分模块、大型稀疏矩阵迭代计算模块。本文利用室内碳化水驱物理模拟检验PR-WS模型的准确性:PR-WS模型模拟碳化水驱实验的误差为1.2%,传统的组分模型的模拟误差为4.3%,PR-WS模型比传统组分模型更准确。PR-WS模型能模拟CO₂驱过程中的滞后效应（delaying effect）:当模型考虑CO₂溶解性时,预测的采收率低于传统组分模型,一部分采收率被滞后。PR-WS模型考虑了CO₂驱更多的物理过程,比传统组分模型更准确。