缝洞型碳酸盐岩油藏中单井控制的部分缝洞单元存在能量不足,产量下降快的特点。塔河油田对这类储集体施行注水替油技术后,提高了开发效果。但随着生产进行,注水效果变差,因此有必要探寻缝洞型油藏开采的新方法。本文以缝洞型油藏注气替油机理研究为目的,在调研了国内外缝洞型介质流动理论模型以及缝洞型油藏开发方式的基础上,参考注气重力泄油开发技术,以塔河油田为实例,分析了缝洞型油藏注气替油的机理,利用TK404井实际模型对该技术进行了可行性研究及优化模拟。以我国典型缝洞型碳酸盐岩油藏——塔河油田4区为背景,首先分析了缝洞型油藏的地质特征,对注水开发效果进行了评价,明确了注水开发后部分缝洞单元存在含水上升快的问题,同时缝洞体高部位残留大量剩余油。根据注气替油的步骤,分别从能量、重力驱油、混相三个角度对注气替油机理进行了理论分析。在高温高压实验数据的基础上,对塔河油田地层流体的相态特征进行了拟合,评价了注气混相的可能性。以等效单重介质模型为指导,建立理想溶洞模型,利用Eclipse软件对注气替油机理进行了数值模拟研究,分别从注入气类型、地层流体黏度、单元连通性、生产井段位置几个角度分析了注气替油的影响因素。最后,利用塔河油田TK404井的实际地质模型及生产资料进行数值模拟,在历史拟合的基础上进行了注气替油方案设计,并对注气方式、周期注入量、注入速度、焖井时间、采油强度以及注气周期做了优化研究。通过深入研究得出结论：注气替油过程中,重力分异驱替是最为关键的作用,能量补充与混相为次要作用。论文成果为缝洞型油藏注气替油技术的发展提供了一定的参考。