水平井完井和大规模水力压裂是开发页岩气藏的主要途径,其中压裂液返排率低一直是储层开采过程中不可忽视的问题。压裂液滞留于储层中会导致储层渗透率下降,然而一些现场数据表明,低返排率的井产气量较大,这与页岩的水化作用具有密不可分的关系。本文针对页岩水化对储层岩心渗透能力的改造作用进行研究。采用滇黔北昭通地区下志留统龙马溪组主力页岩产层岩心,利用核磁共振和层析成像技术,在带有外部有效应力的条件下开展岩心水化实验。研究水化作用对页岩储集层岩心孔隙-裂缝结构的影响,并且综合运用层析成像技术和裂缝的分形分析方法对页岩水化微裂缝扩展情况进行评价。研究表明:在一定压力范围内,页岩岩心水化作用能够抵消由应力敏感引起的渗透率降低,并且由于孔隙-裂缝结构扩张、新微细裂缝的产生以及缝间交会,增加了岩心裂缝复杂程度、孔隙-裂缝体积及其连通性,并提升岩心渗透率;水化损伤主要沿层理或原始裂缝发育方向延伸;水化作用对孔隙-裂缝结构较为发育的岩心影响最显著,而对孔隙-裂缝结构发育程度很高的岩心影响相对较小,对纯孔隙型岩心影响最小;页岩岩心水化作用强度受孔隙-裂缝发育程度、黏土矿物含量、脆性指数共同影响。当压力提高到一定程度后,页岩的岩心水化作用受到抑制,无法抵消应力敏感作用,导致页岩裂缝发生闭合,岩心渗透率降低。根据以上研究结果,建议储层压裂时要根据页岩储集层物性特征,在改造过程中通过设计泵注模式、关井或小油嘴控排等措施优化返排制度,提升改造裂缝复杂程度及其连通性,增强储集层体积改造效果。