超临界CO₂因其独特的性质在非常规油气藏开发中受到广泛的关注。但因其粘度低、携砂性能差等问题,在实际应用中受到限制。目前普遍采用添加增稠剂的方式提升超临界CO₂的粘度。因此本文首先实验筛选出能够在CO₂中具有较好溶解性的增稠剂SC-T-18,并以优选出的增稠剂分子模型为研究对象,使用分子动力学模拟方法计算了增稠剂的剪切粘度,通过扩散系数、聚合物基团相互作用力等参数表征了增稠剂分子的动力学结构特征,以便对增稠剂的微观信息有一定的了解。最后实验评价了CO₂增稠压裂液体系的流变性能、悬砂性能、摩阻性能及对岩心的伤害程度。研究结果表明:（1）SC-T-18增稠剂能够溶解在液态及超临界CO₂中,形成单一、稳定、均相的乳状胶束。（2）聚合物基团对超临界CO₂分子具有不同的结合能力,这种结合效应主要是增稠剂分子空间网络结构抑制了CO₂分子的运动。其中范德华相互作用力是主要的约束作用。（3）SC-T-18增稠剂的最优加量为2wt%,增粘幅度接近50倍。超临界CO₂压裂液体系的粘度随着剪切速率的增加而急剧降低,表明其是非牛顿流体。温度对体系粘度的影响较大。主要原因是温度的升高加剧了增稠剂分子间网络结构的破坏,从而粘度显著降低。随着压强的升高,其粘度逐渐增加。究其原因:一是随着压强增大增稠剂在CO₂中的溶解度增大,二是压强的增大使分子间间距减小。（4）添加一定量增稠剂有利于降低支撑剂沉降速率,提升携砂性能,同时具有一定的减阻作用。CO₂增稠剂对页岩岩心平均伤害率为2.1%,二氧化碳能溶解于水,且能与原油混溶,具有良好的地层配伍性。