致密气藏注 CO2 既可提高天然气资源采收率，又能有效实现碳封存，但由于 CO2 提高采收率及封存效果受多因素影响，作用机制不明确，亟待开展更深入的研究。通过建立致密储层气水两相渗流的嵌入式离散裂缝模型，结合考虑气体组分变化和人工裂缝应力敏感，采用有限体积法对所建立的渗流数学模型进行离散求解，并通过商业软件 tNavigator 验证模型的有效性。在此基础上，重点分析了储层含水、人工裂缝、工作制度等多因素对 CO2 提高采收率及封存效果的影响。结果表明：相较于衰竭开发，致密气藏注 CO2 能有效提高气藏采收率并实现碳封存，其中转注时机、原始含水饱和度及裂缝半长是影响 CO2 提高采收率及封存效果的主控因素。在开展注 CO2 开发方案设计及地质封存选区评价时，应避开风险较大的高含水区域，并合理优化 CO2 注入时机和压裂改造工艺。