本文针对新疆克拉玛依油田稠油样品进行注空气低温氧化(LTO)及催化氧化实验和二氧化碳对稠油溶解降粘实验，研究注气开采过程对稠油组成及变化的影响，为现场应用提供理论依据。　　注空气低温氧化实验中，利用高温高压氧化管模拟地下注空气过程，加入硫酸镍做催化剂，对稠油进行低温催化氧化，分析产出气体中O2、CO2、CO含量变化以及低温氧化前后原油族组成，结合热重(TGA)实验，得到不同油样的低温氧化动力学规律。结果表明，在低温氧化过程中，O2与原油发生加氧反应生成羰基化合物，使原油酸值增加;稠油中重组分增加，轻质组分减少，其中芳香烃活性较高，降低幅度最大（降低了10.56％）;不同稠油中的组分氧化机理不同，重质组分含量高的稠油，主要是轻质组分向沥青质的转化，轻质组分含量高的稠油中饱和烃基本不变，主要发生芳香烃向沥青质的转化。加入催化剂后，耗氧速率、CO2和CO含量增加;降低LTO起始温度;随温度升高，组分中饱和烃和胶质含量基本不变，而芳香烃含量逐渐降低，沥青质含量增加;催化剂可抑制轻质组分向重组分的转化，并且胶质比例高的稠油催化效果较好，沥青质含量降低了14.16％，活化能降低幅度也较大，降低了38.29％。　　在CO2与稠油溶解降粘实验中，利用高压反应釜和PVT测试溶解规律，分析CO2溶解前后原油族组分变化，并在高温高压状态下测试CO2的降粘效果，常压下测试稠油黏温特性以及稳定性。结果表明，CO2在稠油中的溶解度随温度增加而降低，压力增加而增加;CO2溶解后，原油中胶质/沥青质比例发生改变，破坏稠油聚集稳定性，降低原油粘度。对岩芯驱替实验后的油样分析，发现胶质含量降低，沥青质含量增加，其中段塞实验油样中沥青质含量增加29.25％，混注实验沥青质含量增加12.47％。CO2溶解实验表明，2MPa下在前10小时溶解速率较大，之后速率降低，驱替实验结果也给予证实，在注入CO2后10h左右，驱油效率最大，之后驱油效率明显降低。