在天然气能源短缺和以CO₂为主的温室气体排放造成的自然灾害和社会危害日益严峻的双重压力下,借鉴注CO₂开采煤层气（CO₂-ECBM）并实现CO₂大规模地质封存的理论研究成果,将CO₂注入到同煤层气赋存机理相似的低渗页岩气储层中,利用页岩对于不同气体的差异性吸附特点,通过竞争置换吸附机理可有望实现页岩气的增产以及CO₂的埋存。但是,CO₂如何通过竞争吸附实现页岩气的开采以及注入CO₂对于页岩储层物性的影响程度如何等与CO₂开采页岩气相关的科学问题仍亟待解答。如果能对上述问题予以科学的揭示和回答,将对利用CO₂开采页岩气提供理论基础和科学指导,为人类绿色、高效开发利用页岩气资源以及实现环境保护做出重要贡献。为此,本文从页岩的吸附特点出发,采用测压法在温度为50℃,最大平衡压力为5MPa条件下研究了页岩对于CH₄/CO₂纯组分以及二者混合气体的吸附规律。并通过渗透率测试方法分析了注入CO₂对于页岩储层物性的影响。本文所得到的主要研究成果如下:1.对于纯组分气体,页岩对于CO₂的吸附能力强于CH₄。但是,与纯组分气体的吸附规律不同,页岩对于CH₄/CO₂预混合气体的吸附呈现出在吸附过程中优先吸附CH₄,而解吸过程优先吸附CO₂的规律。并且页岩对于混合气体的吸附规律与CH₄是否预先吸附并无关系。2.页岩气的增产评价依赖于混合气体的解吸过程而非吸附过程,尽管在吸附过程中CO₂（无论CH₄是否预先吸附）并没有将CH₄置换出来,反而促进了CH₄的吸附。但是,解吸过程中,CO₂凭借着吸附优势促进了CH₄的解吸,使得CH₄的解吸率增加,最终实现了页岩气的增产。3.采用GRI方法通过对CO₂和CH₄的粉碎岩样的基质渗透率测试结果进行比较发现,CO₂对于页岩的储层渗透率并没有明显的影响。因此将CO₂注入到页岩层中并不会引起页岩基质的差异性膨胀。