煤层气开采过程中常采用水力压裂技术进行储层改造,压裂液侵入会导致煤岩储层物性改变;但压裂液与煤岩之间相互作用的规律仍不明确,不利于压裂液的选择和现场施工设计。以大牛地8#煤与现场用压裂液为基础,开展压裂液与煤岩相互作用规律研究。考察压裂液对煤岩表面性质、表面官能团及微观形貌的影响,研究压裂液对煤岩矿物组成变化,孔隙结构及甲烷解吸的影响规律。结果表明,压裂液侵入后会与煤岩发生化学反应,同时通过吸附和溶蚀作用导致煤岩亲水性增加,表面粗糙度增加。弱酸型的清洁压裂液能够溶蚀方解石,黄铁矿及部分黏土矿物,增加煤岩小孔占比。然而,清水、粉剂压裂液与变黏压裂液对白云石、方解石、黄铁矿和黏土矿物反应微弱,与石英、有机质基本不发生反应;浸泡后,煤岩水化严重,导致部分小孔堵塞。采用自制甲烷解吸装置评价了不同类型压裂液对甲烷解吸量的影响;结果表明,变黏压裂液的解吸效果好于清水、粉剂压裂液和清洁压裂液。低粘压裂液在1 MPa、3 MPa、5 MPa下的解吸量分别为1.4 mL/g、1.45 mL/g、1.47 mL/g,而高粘压裂液的解吸量分别为1.35 mL/g、1.42 mL/g、1.45 mL/g。增加甲烷分压,甲烷最大解吸量增加不明显,但解吸速率加快。因此,开发低粘度、低吸附和高携砂的压裂液有利于提高煤层气产量。