稀油注空气开发是一种有效的提高采收率技术。该技术对于注水困难的低渗透油田和注水后期含水率高的油田有明显的技术优势。然而目前注空气技术在我国一直没有大规模的应用,主要原因在于低温氧化过程中氧气未能高效的消耗会使氧气过早突破造成生产井氧气浓度过高,导致极大的安全风险。为了攻克这一技术难题,提出了强化低温氧化的技术:通过在注气井端人工点火至300℃,高效耗氧形成稳定传播的氧化前缘。本文首先从稀油低温氧化室内实验研究方法入手,探索出适用于研究原油低温氧化动力学的实验方法。并运用该实验方法对原油的氧化特性,氧气浓度的影响机制进行了室内低温氧化动力学基础分析实验。在低温氧化动力学的研究基础上开展了强化低温氧化物理模拟实验,得到启动温度对于低温氧化基础参数以及氧化前缘稳定性传递造成的影响。研究表明:加速量热仪是一种高压绝热仪器适用于研究原油低温氧化动力学,经过多次实验验证,建立了以油砂作为实验样品,开口流动的实验方法。测试结果稀油低温氧化放热特性比较一致,稀油低温氧化活化能约为180kJ/mol。氧气浓度对原油本身的氧化活性影响不大,原油的活化能基本不变,低温氧化过程中氧气浓度的反应级数约为0.7左右。300℃启动温度相比200℃启动温度,低温氧化反应速率更快,越容易形成稳定传播的氧化前缘。出口端氧气浓度更低安全性更好。