在页岩水力压裂过程中,应变演化会加剧物性损伤,导致储层不同区域会呈现差异化的渗透率变化规律。页岩内部矿物组成差异和微观结构非均质性赋予其蠕变特性,进而导致页岩储层发生时效变形,降低裂缝导流能力。以往针对页岩岩心的蠕变研究多聚焦于力学特性,而关注蠕变效应如何影响渗透率演变的实验较少。国外学者针对页岩渗透率与时间的关系开展了相关实验研究,但未对具有不同渗流能力和特征的岩心进行全面研究。本研究将井筒附近储层划分为3个区域:支撑缝区、未支撑缝区和基质区,并利用井下实际页岩岩心表征分区储层特性,建立了蠕变效应-渗透率测试装置及方法,通过分析岩心物性参数随时间的演变趋势,揭示了蠕变效应对页岩支撑裂缝、未支撑裂缝以及基质的渗透率损伤机制及变化规律。实验结果表明:支撑缝岩心、未支撑缝岩心和基质岩心的渗透率随有效应力作用时间的延长均呈指数衰减趋势,具体表现为渗透率初期快速下降,随后下降速度逐渐减缓。有效应力越大,渗透率衰减越快,未支撑缝岩心的衰减速度最快,基质岩心次之,支撑缝岩心最缓。具体表现为:在25 MPa有效应力下持续108 h后,基质岩心、未支撑缝岩心和支撑缝岩心的渗透率分别降至初始值的44.07%、4.21%和1.55%;在45 MPa有效应力下持续108 h后,上述岩心的渗透率则分别降至初始值的9.28%、3.81%和1.02%。均质孔隙结构(孔隙大小、形状和分布高度一致),使得外部有效应力能够均匀分散至整个岩心,在低应力条件下,这种均匀性避免了局部应力集中导致的孔隙塌陷或裂隙扩展。因此,在低有效应力条件下,基质岩心的渗透率衰减程度相对较小。本研究基于物理模拟手段,有效揭示并阐明了变应力条件下页岩储层不同分区蠕变效应对渗透率的影响规律。