在页岩气藏开发的各个阶段,流体与储层岩石的接触不可避免。基于此,研究饱和流体对页岩物理性质的影响具有重要意义。本论文选用不同地区的页岩样品,应用超声波速测试、三轴岩石力学实验、声发射等实验手段,对储层页岩饱和水及超临界CO₂引起的物理性质变化、影响因素、规律、变化过程及机理进行了研究。实验表明,流体与页岩相互作用的强度要远大于其他类型岩样,饱和流体后,P波波速上升,S波波速下降,应力敏感性增强,动态杨氏模量有起伏性的变化,泊松比大幅提高。粘土是饱和流体过程中影响页岩储层物理性质变化的最主要因素,岩样膨胀性与其泊松比成很好的相关关系,页岩的膨胀性是评价页岩与水作用强度的最重要参数之一。此外,层理发育页岩对饱和流体效应的敏感性要远高于层理不发育的岩石,通过对饱和流体过程的监测,显示了此种效应。与蒸馏水相比,超临界CO₂不仅可以改善孔渗,而且影响范围更大,还可以促进岩石内部微裂缝的产生。本研究揭示了饱和流体过程中页岩物理性质变化的机理和规律。所提出的超声波监测方法,可以检测饱和流体的影响范围和速度。为深入理解页岩饱和机理和过程提供了监测工具。