页岩油是我国重要的非常规油气资源,由于页岩储层具有低孔隙度、低渗透率的特点,现广泛采用水平井水力压裂进行增产开发。压裂后产生的复杂缝网极大的增加了压裂液与油气产层的接触面积。自发渗吸作为裂缝和基质之间传质的主要机理对页岩油的开采具有重要的意义。在压裂液中添加表面活性剂是一种极具潜力的强化渗吸、提高采收率的方法,但在页岩油中的运用较少,提采机理尚不清楚。本文以表面活性剂强化页岩渗吸的机理为研究问题,着眼于渗吸液与储层的相互作用,采用理论与实验相结合的方法,从储层-岩心-孔隙多个尺度开展研究。岩心尺度上,开展渗吸实验,使用改良的Amott渗吸瓶测量岩心在多种表面活性剂溶液中的渗吸采收率及采油速度,筛选出匹配的表面活性剂。围绕表面活性剂的三种功效:降低油水界面张力、润湿反转、以及自发乳化,开展相关评价表面活性剂性能的测试以探求其增强页岩采收率的机制。孔隙尺度上,结合高压压汞、扫描电镜、X射线衍射等多种技术手段,分析了储层的孔隙结构及矿物组成。基于页岩多矿物组成和孔隙结构多样化的特点,运用核磁共振技术监测页岩自发渗吸,发现了不同类型孔隙中的渗吸采油存在极大的差异,且表面活性剂对不同孔隙渗吸采油的强化能力亦不相同。采用核磁共振成像技术,获取岩石渗吸过程中动态含油饱和度剖面图,研究表面活性剂对渗吸作用范围的影响,为矿场页岩油强化渗吸采油提高采收率技术提供了理论指导。得出如下主要认识:阴离子型表面活性剂能够通过形成“离子对”剥离页岩表面的油湿极性物质改变页岩润湿性,同时能够在“新”表面形成稳定的水膜,阻止油中的极性物质重新吸附,保证了页岩水润湿的稳定,但是该过程相对缓慢,具有时间效应。自发乳化会改变油的流动方式,形成的乳液以“扩散-聚合-迁移”的模式进行的采油,在岩心渗吸实验中获得较高的采收率和较快的采收速度。表面活性剂主要提高的是以石英和长石构成的粒间孔的渗吸采油效果,对于黄铁矿和有机质内部形成的油湿孔隙则作用较小,阴离子型表面活性剂对黏土矿物独有的润湿反转作用是其对小孔具有较好提采效果的主要原因。运用核磁共振技术将页岩渗吸过程可视化,探测岩石渗吸范围,提出了一种新的预测油湿储层采收率的尺度升级模型。