针对纯页岩型页岩油储层注CO₂吞吐过程中原油-CO₂作用机制及原油动用规律尚不清晰的问题,开展古龙页岩油注CO₂吞吐在线核磁共振实验,构建CO₂动态扩散系数计算模型,揭示古龙页岩油储层注CO₂吞吐原油流动机理和原油动用影响因素,阐明CO₂在页岩内的扩散传质规律。结果表明:(1)注入阶段,CO₂侵入注入端附近的大孔隙,将部分原油驱至岩心深部的小孔隙;焖井阶段,原油向注入端附近的大孔隙回流,在岩心内部重新分布;排采阶段,原油动用区域逐渐由采出端面(注入端面)向岩心深部扩展。排采结束后,采出原油中大、小孔隙的贡献比例约为8∶3。(2)焖井阶段CO₂在页岩多孔介质内的扩散系数随扩散前缘推进逐渐降低。岩心孔渗物性越好,扩散前缘CO₂浓度越高,CO₂扩散系数越大,扩散递减速率越慢。(3)增加注CO₂吞吐轮次可以有效提高洗油效率,但对原油动用范围影响不明显。纹层不发育的小层注CO₂吞吐后小孔隙内原油难以动用,采出程度仅为12.72%;纹层发育的小层注CO₂吞吐后大、小孔隙内原油均可动用,采出程度可达39.11%。