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当前我国天然气供需矛盾日益突出,天然气供应严重依赖于国外进口,长期以来必将严重影响国内经济发展和能源安全。以页岩气为代表的非常规油气资源的高效勘探开发对改善我国能源结构、保障能源安全、缓减“气荒”现象等具有重大意义。目前,以水平井+水力压裂技术为主的页岩气开发技术不仅会消耗大量水资源,而且页岩中粘土矿物遇水会产生膨胀,进而导致储层中孔裂隙渗流通道的堵塞,影响了页岩气采收率。而采用超临界CO2致裂页岩储层显示出良好的应用前景,超临界CO2作为钻井液和压裂液进入页岩气储层,具有较强的渗透和传递性能,另外,CO2和CH4吸附能力的差异性使页岩气在一定条件下可以从页岩中被CO2置换出来,同时实现CO2的页岩储层地质封存。CO2注入页岩储层后,储层渗透率的动态变化规律及其影响因素直接决定着页岩气的产能预测和CO2地质封存效果,然而,目前对超临界CO2致裂后的页岩渗透率在不同因素作用下的变化规律尚不清楚。本研究在参考国内外大量的相关文献资料的基础上,采用理论与实验研究相结合的方法,采用多种实验手段对四川盆地龙马溪组海相页岩微观孔裂隙结构进行表征,从二维和三维角度揭示了致裂页岩内部孔裂隙的分布特征,进而开展了致裂页岩渗透率变化规律影响因素的研究,取得的主要成果如下:（1）四川盆地龙马溪组页岩TOC平均值为3.99%,有机质丰度评定等级为好,有机质成熟度（R0）均值为2.59%,满足页岩气藏地质评价条件,页岩样品的矿物组分较为复杂,主要以石英、碳酸盐、黏土等矿物为主,脆性矿物石英含量达50%以上,对超临界CO2压裂储层改造十分有利,初步判断,龙马溪组页岩储层具有良好的含气性和持续的产气能力,在现有技术条件下适宜勘探开发和进行商业化开采。（2）页岩微观孔裂隙结构复杂,分布广泛,其尺度一般为纳米和微米级。通过对页岩进行SEM测试、低温N2吸附测试和压汞法测试的结果分析,发现龙马溪组页岩具有丰富的纳米孔隙,页岩孔隙结构以中孔和大孔为主,比表面积平均为21.04 m2/g,页岩的初始孔隙度和渗透率极低。采用CT扫描技术并结合Avizo软件对致裂页岩的孔裂隙空间分布进行了分析,以三维视角揭示出致裂页岩内部在最大主应力方向有贯通的主裂纹,且存在局部裂纹发育,裂纹形态主要为张开裂隙和剪切裂隙,压裂改造后的主裂纹和局部裂纹共同构成了页岩气的主要渗流通道和储集空间。（3）孔隙压力恒定时,低围压阶段致裂后的裂隙页岩体渗透率对围压变化的敏感性最高;裂隙页岩体渗透率变化规律与有效应力的加载路径密切相关,渗透率和有效应力之间呈负指数关系;低孔隙压力条件下,滑脱效应占据主导地位,有效应力-渗透率关系呈现“反常”现象;相同孔隙压力条件下,随着围压的逐渐增大,裂隙页岩体中气体滑脱效应压力点后移,在59MPa范围内存在围压阈值,气体滑脱效应对渗透率增加的贡献率有所减弱,阈值之后围压对裂隙页岩孔裂隙结构影响逐渐变小。（4）相同温度及应力条件下,CH4和CO2不同程度的吸附膨胀效应使裂隙页岩体中He的渗透率大于CH4和CO2的渗透率;在相同有效应力条件下,裂隙页岩体中He渗透率随温度升高而减小,且在30-60℃范围内,He渗透率对温度的敏感性随温度升高而变小;而CH4渗透率对温度敏感性相比He较弱,CH4受热解吸后的基质收缩作用的存在使得页岩中CH4渗透率也随温度升高而降低;裂隙页岩体中CO2气测渗透率随温度的变化呈“正U形”,小于50℃时,升温引起热膨胀和页岩基质膨胀,孔隙体积减小,从而渗透率降低,大于50℃后,一方面温度升高会使液态CO2粘度增加,CO2从气态转变为液态使得气体吸附减小,提高了流动性增加了渗透率,另外,CO2分子动能随温度升高而增加也使其渗透率有所增加。（5）不同气测渗透率的温度敏感系数（CT）在不同的温度区间有所差异,具体大小关系如下:在30-40℃温度区间,CT（He）﹥CT（CO2）﹥CT（CH4）;在40-50℃温度区间,CT（CH4）﹥CT（He）﹥CT（CO2）;50-60℃温度区间,CT（CO2）﹥CT（CH4）﹥CT（He）。（6）不同相态CO2吸附时间对裂隙页岩体渗透率具有显著影响,CO2吸附压力在6MPa时,在吸附时间小于12h时,渗透率随CO2吸附时间的增加降幅显著,在吸附时间大于12h后,页岩渗透率变化幅度变小,页岩渗透率趋于稳定,这是由于在该时间临界点之前,页岩吸附膨胀效应显著,渗透率下降幅度较大,临界点之后,页岩吸附CO2逐渐趋于饱和,吸附膨胀效应减小,从而渗透率降低幅度变缓。在CO2吸附压力为8MPa时,页岩对超临界CO2吸附达到饱和的时间缩短,使得渗透率在10h后变化趋势变缓。