在过去的30年里,北美的油气工业已经成功地进入了非常规油气商业开发的时代。截至2020年,美国约四分之三的天然气和一半的石油产量来自页岩致密油藏。与此同时,在北美的巨大成功使得页岩油资源在我国获得了越来越多的关注。我国页岩油资源储量丰富,然而,与常规油气资源不同的是,页岩油资源多赋存于低孔低渗岩石中。因此,水平井结合大规模水力压裂成为了开发页岩油储层的主要手段。页岩油储层在进行大规模的水力压裂时,大量的液体被注入地层,但是返排率往往很低。大部分的液体滞留在地层裂缝中,通过渗吸作用进入储层岩石,对储层中的微裂缝产生非常重要的影响。但是针对页岩油储层环境下的渗吸流动机理缺乏研究,导致对储层微裂缝不稳定扩展的影响因素和作用机理不明确。因此本论文主要从以下几个方面进行了研究:(1)基于自主研发的储层压力条件下全尺寸岩心渗吸实验测试仪,模拟了页岩油储层增能过程中压裂液滞留在裂缝中的情形,利用动态监测裂缝宽度变化结合体积法获取岩石流体进入量的实验方法,开展了页岩油储层岩石在储层压力条件下的渗吸实验,定量描述了真实储层压力条件下的岩石渗吸规律。通过实验研究,发现建立的实验仪器及实验方法能够准确的测试储层压力条件下的岩石的流体进入量。进而通过测试发现岩石裂缝内的压力会对岩石的流体进入速度及最终的液体饱和度产生影响,裂缝内压力越高,岩石的流体进入速度越快,最终的液体饱和度越高。(2)基于页岩油储层压力环境下关井时的岩石渗吸实验,开展了储层压力条件下岩石渗吸后对储层微裂缝的影响实验研究,探寻了储层压力环境下关井时岩石渗吸后对页岩油储层微裂缝的影响作用及规律。通过实验研究,发现储层压力条件下,岩石渗吸后会导致微裂缝的重启和不稳定扩展,主要是由于液体会降低微裂缝两个壁面间的摩擦力,产生剪切滑移,粘土水化膨胀没有对其产生明显的影响。(3)基于考虑储层压力环境下的渗吸实验数据和微裂缝不稳定扩展实验监测数据,建立了渗吸过程与微裂缝尖端应力强度因子和断裂韧性之间的关系模型,该模型考虑储层条件下流体渗吸流入闭合微裂缝后影响裂缝应力环境从而改变微裂缝尖端应力强度因子,并结合流体对岩石断裂韧性的降低作用,构建了岩石渗吸导致闭合微裂缝不稳定的理论力学模型,从而研究页岩油储层改造时压裂流体对微裂缝的力学影响和作用机制。通过机理研究,发现流体进入岩石微裂缝时,会增加微裂缝尖端应力强度因子,降低岩石的断裂韧性,进而导致微裂缝的不稳定扩展。