页岩储量丰富、分布广泛,是非常规天然气资源不可或缺的一部分,在如何提高页岩气的采收率方面前人已经做了大量的研究,现阶段页岩最主要的开采方式是降压开采,但是降压开采过程中存在一定的问题,如CH₄产气率低、耗时较长的问题,因此研究如何提高页岩气藏的采收率具有重要的意义。本文首先对页岩样品的矿物组成、有机质碳含量（TOC）、镜质体反射率Ro以及孔隙度、渗透率等基本参数进行了实验研究,评价了页岩样品的基础物性特征。在此基础上展开了页岩吸附解吸实验,研究了不同温度、压力和气体性质下的页岩吸附解吸特性和规律。最后以页岩解吸实验为基础,从CO₂优先吸附机理入手,通过页岩自然降压开采实验和在不同注入压力（6 MPa和7 MPa）和注入速率（5 mL/min、10 mL/min和20 mL/min）下注CO₂驱替页岩吸附气实验,对比研究了页岩降压开采和注CO₂开采两种方式下CH₄的累积产气量、CH₄采气速率和CH₄的采收率,探讨了CO₂驱替CH₄提高页岩气采收率方法的可行性。实验结果表明,页岩样品主要由碎屑矿物、粘土矿物和自身脆性矿物组成,以碎屑矿物为主;有机质碳含量TOC为2.57%⁵.31%,镜质体反射率R_o为2.56%².87%,根据页岩储层评价标准,开发潜力较大;孔隙度范围为3.685%⁷.671%,渗透率范围为0.0537×10^-3μm²⁰.4872×10^-3μm²,孔渗结构较差。对页岩样品进行降压解吸实验研究,结果显示样品采收率介于55.77%⁵9.78%,仍有大量的CH₄气体吸附于页岩样品没有解吸出来,需要采取有效的方式将残余吸附的CH₄气体驱替出来,提高页岩气的采收率。在CO₂驱替实验中,CH₄累积产气量、CH₄的采收率明显高于页岩降压解吸开采时的采收率,通过CO₂的驱替作用,CH₄采收率提高了9.75%²6.89%,且在一定注入压力范围内,CO₂注入压力越大,CH₄累积产气量越大,CH₄采收率越高。