与常规水力压裂相比,CO₂干法压裂具有无污染、无水敏、返排率高等优点,应用前景广阔。为研究页岩储层CO₂干法压裂裂缝起裂、延伸规律,本文通过大型物理模拟实验和数值模拟的方式,研究储层条件、施工参数等对CO₂干法压裂裂缝起裂、延伸的影响,并研究了热应力效应对裂缝扩展的影响。CO₂干法压裂物理模拟实验和数值模拟研究结果表明:对比高水平应力差（15MPa）条件下的实验结果,低水平应力差（5 MPa）条件下,更有利于超临界CO₂沟通天然裂缝,形成复杂缝网。对比线性胶和滑溜水压裂液,使用超临界CO₂压裂液更容易沟通复杂缝网。地层渗透率越小,裂缝起裂时间越短,缝长越大,缝宽越大。在液量相同的情况下,CO₂排量越大,裂缝长度越大,宽度越大;在含天然裂缝的储层中,CO₂排量越大,缝内产生净压力越高,有利于水力裂缝克服、突破层理限制,形成复杂缝网。低温CO₂压裂液的注入产生的热应力能够降低裂缝的起裂压力,促进裂缝的起裂和扩展。地层温度与CO₂压裂液的温差越大,则热应力越大,注入相同时间下产生的裂缝越长,缝宽越小;在含天然裂缝的储层中温差越大,受热应力影响,沟通的缝网越复杂。地层热膨胀系数越大,相应热应力越大,裂缝起裂时间越短,裂缝越长。CO₂粘度越大,裂缝起裂时间越短,裂缝长度越长,宽度越大;提高CO₂粘度可以促进复杂缝网的形成。本文研究了页岩储层CO₂干法压裂裂缝起裂、延伸规律,为现场CO₂压裂设计提供了一定的参考依据。