针对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段页岩油地层压力系数低、水平井产量递减快、注水开发难等问题,探究注气补能提高采收率的微观机理,形成适用于陆相页岩油的高效开发技术。采用CO₂吞吐实验与核磁共振技术,定量表征不同吞吐时间下页岩油采出程度及剩余油分布特征;通过物模实验模拟地层注CO₂吞吐过程,分析原油组分分异规律及注水对注气效果的影响;在陇东地区X233井区页岩油水平井开展矿场试验,利用数值模拟优化注气参数,结合矿场实践验证补能效果。核磁共振显示,CO₂吞吐初期主要动用大孔隙中的原油,随着吞吐时间的增加,小孔隙中的原油才逐渐被动用,动用程度与孔隙度和渗透率相关性不强;物理模拟表明,随着吞吐轮次的增多,原油组分呈现明显的分异特征,轻质组分优先析出,重质组分逐渐富集,且注CO₂吞吐前的注水吞吐会影响注气吞吐效果。矿场应用中,数值模拟优化同步吞吐方案使单井EUR提高50.4%,地层压力提升了25%~29%,验证了注气补能对低压页岩油储层的有效性。CO₂吞吐可通过轻质烃选择性萃取与孔隙压力协同作用有效动用页岩油,同步注气模式经济可行,但需规避注水前置干扰。研究结果为陆相低压页岩油高效开发提供了理论依据与技术路径。