在我国实现“碳达峰，碳中和”战略目标的倡导下，大力推进二氧化碳 (CO2) 减排已成为焦点。CO2地质封存是“碳”减排的重要手段之一。近年来，随着我 国页岩气大规模开发，在页岩气储层中封存CO2也引 起了广泛关注，采用页岩气储层封存CO2具有以下优势:页岩本身既是烃源岩，也是储层和盖层，在页 岩层中进行CO2封存，可降低CO2泄漏风险;我国页岩气资源非常丰富，具备规模化封存 CO2的巨大潜力， 同时由于其分布的广泛性，易实现CO2源汇匹配，可降低 CO2 运输成本;页岩对CO2 的吸附能力远高于CH4，可在封存CO2的同时提高页岩气采收率。因此，CO2强化页岩气开采 (CO2−ESGR) 及地质封存一体化技术是有望成为实现“双碳”目标的重要手段。

CO2地质封存过程中，页岩的力学特性是影响储 层稳定性以及盖层封闭性的重要因素。目前，针对CO2 对页岩力学特性的影响已开展了诸多研究。 YIN等研究发现CO2 作用弱化了页岩的单轴抗压 强度和弹性模量，相比气态临界CO2，超临界CO2 的 弱化作用更显著。LYU等研究表明页岩抗压强度与弹性模量随着CO2压力的增加逐渐降低。汤积仁等发现了页岩三轴抗压强度与抗拉强度随着超临界CO2 吸附时间增加而降低。倪红坚等研究表明随着CO2压力与温度增加，页岩弹性模量与泊松比均 逐渐增加。此外，页岩储层中通常有水的存在，CO2与水共同作用也会影响页岩的力学性质。ZHOU等研究发现超临界CO2–水作用后，页岩的抗压强度和弹性模量明显减弱。ZHANG等研究了超临界CO2–水作用对盖层力学性质的影响，结果表明超临界CO2–水作用显著降低了盖层的抗压强度，且 CO2– 水–岩石相互作用下，盖层产生了微裂纹和共轭剪切节理，增加了CO2 泄漏的风险。综上所述，CO2 作用会劣化页岩力学性质，劣化程度与页岩矿物成分、 CO2压力和相态以及作用时间有关。

以上研究主要集中在页岩抗压特性方面，对其抗拉特性的研究较少。抗拉特性是评估流体注入地层 后岩石破裂压力以及裂纹扩展的重要参数，对于评价CO2 注入后储层稳定性和盖层封闭性十分重要，因此有必要针对目标储层开展超临界 CO2长期作用下页 岩抗拉特性演化规律的研究。此外，页岩气储层中通 常含有水，因此，笔者对干燥和饱水页岩分别进行了不同时间的超临界CO2浸泡，然后对浸泡后的页岩 开展巴西劈裂试验，获取了页岩的抗拉强度和劈裂模量的变化规律，并通过核磁共振 (NMR) 技术测得了页岩孔隙结构的变化，探究了超临界 CO2 作用对页岩抗拉特性的影响机制。研究成果可以为CO2-ES- GR和页岩层 CO2 地质封存的安全性评价提供理论依据和工程指导。