稠油是一种非常规石油资源,稠油的开发对于缓解我国的能源供应紧张意义重大。蒸汽-CO₂复合驱方法开采稠油,不仅可以提高稠油的采收率,而且可以实现CO₂气体的减排,对减缓全球气候变暖、保护环境具有重要意义。采用自制的PVT装置,研究了CO₂在稠油以及稠油-水体系中的溶解特性,分析了其影响因素。采用高温高压落球粘度计,对稠油、稠油-水体系、稠油-CO₂体系以及稠油-水-CO₂体系的粘度进行了测量,研究了温度、压力、溶解气油比以及含水率对体系粘度的影响。建立了系列一维填砂模型,利用稠油渗流机理研究装置,开展了稠油油藏蒸汽驱、蒸汽-CO₂复合驱以及蒸汽-N2复合驱模拟实验研究,研究了蒸汽注入温度、注入速度、CO₂注入时机、CO₂注入量等因素对稠油采收率的影响,对注入参数进行了优化,并对蒸汽-CO₂复合驱增产机理进行了分析。实验结果表明,稠油及稠油-水的体系泡点压力随温度升高而升高,含水率越高,泡点压力越高。CO₂在稠油、稠油-水体系中的溶解气油比比在稀油中的溶解气油比小,它随温度升高而降低,随饱和压力升高而升高,随含水率升高而降低。稠油、稠油-水体系溶解CO₂后粘度大幅度下降,降幅可达99%。稠油油藏蒸汽驱能提高水驱采收率,降低水驱含水率,并且蒸汽注入速度越大,注入温度越高,采出液含水率越低,采收率越好。相比蒸汽驱,蒸汽-CO₂复合驱可以降低含水率30%,提高采收率30%。CO₂溶解对稠油-水体系有一定的破乳作用,能有效降低稠油粘度,提高蒸汽利用率,增大波及体积,提高采收率。