致密油藏作为非常规油气资源的重要组成部分,其高效开发对保障能源安全意义重大。然而,受低孔隙度、低渗透率以及强非均质性等储层特征制约,传统开发方式在致密油藏中的应用效果较差。目前CO?因其独特的物理化学性质,作为关键注入介质,被广泛应用于致密油藏开发,并且CO₂驱替技术正逐步成为突破非常规油气资源采收率瓶颈的核心手段之一。本文基于多相多组分多松弛时间的格子玻尔兹曼方法,耦合Shan-Chen伪势多相流模型与驱替边界条件,提出一种改进的多相流驱替格子玻尔兹曼方法。基于此方法对界面张力、接触角以及CO₂在油相中的扩散过程进行了对比验证,并引入佩克莱数,分别建立了扩散系数、佩克莱数与CO₂-油相互作用参数之间的定量表征关系。进一步对CO₂驱替过程中的部分关键参数进行了模拟分析,并定量评价了不同关键参数影响下的驱替效果。结果表明:对于CO₂非混相驱替,毛管数与粘度比的联合作用对CO₂突破后的驱替效率影响显著,不同的润湿性会影响非混相驱替效果以及剩余油的分布形态。对于CO₂混相驱替,低佩克莱数对应的驱替效率与采收率最低,高佩克莱数会增强驱替不稳定性,导致驱替效率逐步减小。当佩克莱数在1附近,会将分子扩散与粘性流动的协同耦合作用发挥到最佳,驱替效率始终保持在较高水平。并且佩克莱数的影响机制具有一定的粘度依赖性,对于不同粘度比,低佩克莱数都能有效遏制其所产生的粘性指进效应。相较于CO₂非混相驱替方式,混相驱替由于较低的界面张力与原油粘度,在致密油藏的实际开发过程中能够有效提高原油采收率。