中国天然气需求日益增长,高效开发页岩气对于缓解能源供需矛盾、调整能源结构具有重要意义。由于页岩储层的低孔、低渗特性以及页岩中粘土遇水极易膨胀的特点,采用超临界CO₂对页岩储层进行压裂增产具有极大的应用前景。目前,由于缺乏超临界CO₂对页岩力学参数影响规律认识,有必要开展超临界CO₂对页岩破裂机理的研究。本文设计了相应的试验装置,并给出该装置的系统构成及测试方法。对四川五峰组页岩进行不同饱和压力/温度下的超临界CO₂浸泡试验,并对浸泡前后的页岩进行单轴压缩试验及声发射试验,结合XRD测试及SEM测试分析超临界CO₂对页岩力学参数的影响规律及作用机理。得到的主要结论如下:超临界CO₂对页岩的强度及弹性模量具有削弱作用,其强度及弹性模量随饱和超临界CO₂压力/温度的升高而降低,但其降低趋势逐渐减缓;超临界CO₂对页岩泊松比无明显影响。超临界CO₂处理后的页岩声发射事件增多,能量及累积能量随饱和压力/温度的增加而呈现增长趋势。XRD测试及SEM测试表明,超临界二氧化碳改变了页岩的矿物成分比例及微观孔隙结构,使页岩的力学参数发生降低。