吴 迪，徐绍桐，苗 丰，翟文博，耿岩岩

(辽宁工程技术大学 力学与工程学院，辽宁 阜新 123000)

0 引 言

当前工业废气经处理后其主要成分为CO2和N2；CO2地质封存是实现CO2减排的有效途径[1-2]。CO2和N2混合气相比于纯净CO2，其优势在于可极大程度减少CCS(碳捕获和封存技术)技术中对CO2纯度的捕集成本[3-5]。相关研究表明，当压力超过7.38 MPa、温度超过31.2 ℃时，CO2将处于超临界状态[6]。而深部页岩2 000～3 000 m的储层温度高于60 ℃，压力约为12 MPa[7]，非均质性强、含气性好、页岩储层厚度大[8]。混合气注入页岩储层，CO2和少量N2以吸附态封存，大部分N2以游离态封存于储层孔裂隙中。因此为减少CO2和N2混合气体进行分离提纯的消耗，实现混合气有效地质封存，开展N2/CO2混合气注入页岩力学性质相关研究是十分必要的。

王海涛等[9]探究了不同相态CO2对页岩矿物组分、微观结构及力学参数的影响，发现液态、超临界态CO2相比较滑溜水对矿物颗粒微观结构的影响更为明显，孔隙增大易导致页岩宏观力学性质受到劣化影响。汤积仁等[10]研究了SC-CO2(超临界二氧化碳)对页岩力学特性的影响，揭示了SC-CO2与页岩的相互作用机制。张臣等[11]研究不同温压条件下CO2处理前后的页岩微观结构特征，揭示CO2劣化页岩力学特性的作用机制。GUO等[12]研究了不同SC-CO2压力下页岩的力学性质，揭示SC-CO2浸泡对岩石破碎效率、井筒稳定性和压裂的影响。FENG等[13]研究了页岩在SC-CO2环境下，不同吸附周期以及层理角度对页岩破坏的影响机制，发现不同吸附周期页岩力学性能变化随倾角的变化趋势基本一致。……