在储层压裂改造过程中,注入流体会改变储层孔隙流体压力以及岩石有效应力,从而影响压裂裂缝的扩展行为。为此,以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长6段致密砂岩储层为研究对象,采用高温高压拟三轴压裂实验系统,结合岩心CT扫描及裂缝三维重构技术,研究了储层孔隙中注入不同类别流体(ScCO₂、N₂和水等)以及在不同压力情况下对致密砂岩储层压裂裂缝形态的影响。研究结果表明:(1)在相同孔隙压力流体并清水压裂条件下,注入ScCO₂和N₂均能降低岩石的起裂压力,其中ScCO₂影响最大,与无孔隙流体试样相比起裂压力降低了24.04%;(2)与无孔隙流体试样相比,孔隙中充满水的压裂试样起裂压力有所升高(上升约1.1%);(3)与3种相同孔隙压力流体下的清水压裂相比,ScCO₂压裂起裂压力最低,裂缝扩展形态也最复杂,裂缝平均分形维数增大了1.85%;(4)注入岩石孔隙中CO₂压力越高,ScCO₂压裂后裂缝的形态越复杂,ScCO₂的黏度最低,易在孔隙中流动,压裂时更容易沟通天然裂隙和寻找岩石弱面,激发裂缝扩展,加之高孔隙压力降低了岩石的有效应力,从而降低了起裂压力,并诱导产生了复杂裂缝网络。结论认为,在非常规储层压裂改造时,建议向致密储层内注入一定量的CO₂,使孔隙压力达到储层有效应力的60%~80%后,再进行ScCO₂压裂,以达到提升压裂改造效果的作用,该方法为非常规油气储层CO₂高效压裂改造提供了理论和方法支撑。