神木地区气藏为特低孔-特低渗的高含水致密砂岩气藏，初始含水饱和度在50%以上，储层具有应力敏感、非均质性强、气水两相渗流差异大的特征。针对生产过程井筒附近水相圈闭现象频发，气体流动困难和单井采收率低的问题，从提高采收率机理、适用条件、生产效果、技术挑战、经济性及环境影响等多维度论证注二氧化碳开发的可行性。衰竭开发选择五点井网部署方式，而注气开发可以在角点注气，增加储量动用程度，压裂井注气开发采收率较无压裂井衰竭开发提高12个百分点以上。天然气增产部分带来的经济收益有限，原因是二氧化碳的捕集、运输成本高，需积极申请政策支持，或与高碳排放企业加强合作，以降低气源成本。注气开发可增加清洁能源供应并实现二氧化碳地质封存，其对环境的负面影响可通过工艺技术进步和实时监测来降低。高含水致密砂岩气藏生产后期注气开发模式提高采收率效果显著，具有技术、经济及环境可行性，可为此类气藏的合理开发提供技术支持。