常规油气产量不断下降难以满足日益增长的油气需求,致密油开发成为解决油气需求新思路。致密油储层低孔、低渗的特性决定了致密油开发面临产量低、效益差的难题,提高致密油采收率具有重要意义。国内外很多油田致密油开发实践表明,注气提高采收率是一种行之有效的增产技术。超临界CO₂能够与油气混相,使其粘度降低、体积膨胀,这种特性使得注CO₂增产具有巨大潜力。CO₂溶于水形成碳酸,碳酸能与储层矿物发生一系列化学反应,导致矿物溶蚀并生成新矿物。溶蚀作用能够增加储层孔隙空间和渗流能力,达到改善储层物性的效果;新生成的矿物颗粒会堵塞孔隙和喉道,使储层物性变差。本文依托大庆油田有限责任公司第九采油厂《基于数字化岩心致密油藏能量补充方式研究》项目,通过对致密砂岩储层进行一系列微观孔喉结构表征实验研究,在此基础上进行室内CO₂/CO₂-水交替驱替实验和酸化实验,联合使用MAPS图像分析和QEMSCAN矿物分析技术,对致密砂岩酸化前后同一位置孔喉结构和矿物变化特征进行分析。实验结果表明,注水对研究区致密储层微观孔喉结构产生了一定程度影响,表现为一些微观孔隙、微裂缝堵塞。注水前样品扫描电镜6个视域内的面孔率平均值为14.12%,注水后面孔率略有下降,降低幅度在0.11%-1.62%,平均降低0.84%。注水前后致密储层扫描电镜图片对比结果表明,发生堵塞的位置主要是粘土矿物分布密集区域;充填物应为粘土矿物。注水使粘土矿物产生水化作用,导致粘土矿物分布密集的区域,水敏性强的粘土矿物吸水膨胀后堵塞孔隙和喉道。基于MAPS和SEM技术,采用岩样原位对比方法分析了酸蚀作用对孔隙结构的影响,B4样品50nm-400nm之间的微孔在溶蚀后孔径变大向400nm到1000nm之间的微孔转化;E1样品50nm-1000nm之间的微孔在溶蚀后孔径均匀提升。B4样品面孔率由6.53%增加到25.91%;E1样品面孔率由7.7%增加到10.47%。酸蚀前后石英矿物形态变化不大;碳酸盐类矿物完全溶蚀;晶型不完整的钠长石发生一定量的溶蚀;晶型完整的钾长石保持稳定;粘土矿物吸水膨胀堵塞孔隙和喉道,造成孔、渗下降;黄铁矿受酸蚀作用影响较小。