H油田C油藏属于超低渗透裂缝性砂岩储层,经过近几年的开发,取得了一定的效果,特别是2010年多级压裂水平井投入开发以来,油田产量有一定的增长,但是随着开发进程的加快,C油藏产量递减快、能量降低快和采收率低的问题逐渐暴露出来。由于H油田注水先导试验表明该区块注水开发效果不理想,亟需对CO₂吞吐的增产方式展开研究。本文依据室内实验结果,对注CO₂前后原油相态变化进行拟合计算,给出组分模拟PVT参数。结合油田水平井衰竭开采生产动态资料,针对C油藏具体的地质特征,建立典型数值模拟模型,对CO₂吞吐改善开发效果的影响因素进行分析,包括非混相、近混相和混相吞吐的实现条件,衰竭开采转CO₂吞吐的时机,最佳周期注入量、最佳注入速度、最佳焖井时间等,对比了直井、水平井和压裂水平井CO₂吞吐的效果,并对比了不同含水饱和度下CO₂吞吐的效果。在此研究的基础上,优选了H37井区作为CO₂吞吐试验井组,并建立了试验井组的数值模拟模型,进行了井组的生产动态历史拟合,优化了试验井组注采参数,包括转吞吐时机,周期注入量,注入速度、焖井时间等,预测了试验井组开发指标,在吞吐5个周期条件下可增油40284t,平均单井增油4476t,提高采收率2.60%。本文明确了致密油藏压裂水平井CO₂吞吐影响因素,提出多级压裂水平井CO₂吞吐开发技术政策,为H油田规模储量长效开发提供技术支撑,对我国特低渗砂岩油藏开发也有着重要意义。