为研究微观和宏观尺度下气态CO₂和超临界态CO₂作用对页岩孔隙结构及渗透率特征的影响,通过低温氮气吸附实验和全直径岩心驱替实验进行分析。实验结果表明,超临界CO₂饱和页岩后,微孔(0~10 nm)比例增大,小孔(10~100 nm)和大孔(100~1 000 nm)比例降低,平均孔径减小,BET比表面积和BJH总孔体积增大,而气态CO₂作用效果与之相反。2种相态CO₂饱和页岩后的渗透率随饱和时间的增加而降低,超临界CO₂作用下渗透率达到稳定的饱和时间比气态CO₂长3 h,且渗透率降低幅度在8.4%~77.9%。随CO₂饱和时间的增加,压缩系数减小,渗透率应力敏感性增加,超临界CO₂作用下的压缩系数和渗透率应力敏感性均大于气态CO₂。