鄂尔多斯盆地陆相页岩气资源储量丰富,具备广阔的开发前景。但在开发过程中,相比于海相页岩气,水力压裂技术对陆相页岩储层改造效果不佳,存在改造难、效果差、成本高等问题,表明海相页岩气开发技术并不完全适用于陆相页岩气开发。因此,研究传统水力压裂技术对两种储层改造效果的差异性及主控因素,探究CO₂压裂技术等新型改造技术对我国陆相页岩储层的适用性,对页岩气高效开发与技术优选具有重要意义。本文以典型的陆相页岩(鄂尔多斯盆地延长组)和海相页岩(四川盆地龙马溪组)为研究对象,采用实验室测试手段,分析海相与陆相页岩储层特征差异性及主控因素,并对二者可压性进行了评价;然后开展了室内水力压裂与液态CO₂压裂对比实验,结合岩石力学相关理论,探究了海相与陆相页岩起裂机理,并对水和液态CO₂致裂海相、陆相页岩裂缝特征进行对比分析;最后对陆相页岩储层液态CO₂压裂技术适用性进行了讨论。取得的研究成果如下:(1)明确了延长组陆相页岩与龙马溪组海相页岩储层特征差异。海相页岩以脆性矿物为主,而陆相页岩黏土矿物含量较高,力学强度更低,脆性更差,层理更加发育;陆相页岩孔隙度更低、孔隙峰值更小,孔径分布范围小、连续性差,纳米级孔隙发育受有机碳含量控制。海相页岩裂缝占总孔体积的比例为4.24%~7.99%,而陆相页岩为8.03%~9.31%,陆相页岩微裂隙及天然裂缝更加发育。海相与陆相页岩综合可压性系数分别为0.534、0.483,均大于0.457,具备良好的压裂潜力。(2)揭示了海相与陆相页岩水和液态CO₂压裂起裂机理。水力压裂时,海相与陆相页岩起裂主要受其自身力学强度影响;液态CO₂压裂时,陆相页岩更易从层理、天然裂缝起裂,低粘度液态CO₂更易进入岩石基质孔隙内,降低钻孔周围基质有效应力,且其高渗滤能力可有效提高孔隙压力,对岩石起裂压力降低作用显著。相对于水力压裂,液态CO₂对海相页岩和陆相页岩的起裂压力分别降低了41.16%和41.55%。(3)对比分析了水和液态CO₂致裂海相与陆相页岩裂缝特征及扩展规律。陆相页岩水力裂缝最终宽度、闭合比例大于海相页岩,裂缝壁面更加粗糙,裂缝面矿物颗粒强度及粗糙程度的不同影响了裂缝闭合比例。液态CO₂压裂裂缝扩展时,受软弱结构面影响更容易沟通层理及天然裂缝,从而增加裂缝粗糙程度和复杂程度。综合分析后,认为CO₂压裂技术适用于陆相页岩开发。