针对水基增强型地热系统在地热开采过程中易损失流量,造成资源浪费等问题,选取CO₂作为CO₂羽流地热系统的传热工质,通过热交换实验、溶蚀实验和CO₂驱后气水相渗曲线评价实验等手段,定量评估超临界CO₂在不同条件下的换热性能和CO₂-水溶液对岩石的溶蚀效果,并对CO₂和水的携热能力及采热速率进行评价。研究表明:在传热工质的质量流量相同的条件下,当注入温度为24℃时,CO₂换热效率比水高27%以上,当注入温度为35℃时,CO₂换热效率比水高8%以上,CO₂的换热效率和携热能力均高于水;当储层压力升至25 MPa时,CO₂热容值为水热容值的0.45倍,流动能力为水的2.5倍,CO₂的采热优势更强;CO₂与绿泥石反应的溶蚀作用较强,导致岩心孔隙空间和渗流通道增大,有效提高了储层渗透率,增强了流体在孔隙中的对流,提高了热传递效率。该研究为CO₂羽流地热资源开采技术的应用推广提供了基础理论依据。