本申請實施例提供一種針對陸相頁巖儲層的復合體積壓裂系統(tǒng)，涉及地質資源勘探技術領域。復合體積壓裂系統(tǒng)包括布置于陸相頁巖儲層的地面上且位于壓裂目標井井口周圍的：電纜投球射孔裝置用于將橋塞及射孔槍通過目標井下放至坐封位置及射孔層，并使橋塞點火坐封和射孔彈點火激發(fā)多簇射孔；超臨界CO2注入裝置與目標井井口相連用注入超臨界CO2；水力注入裝置與目標井井口相連用于分別注入不同類型的攜砂壓裂液；液態(tài)N2拌注裝置與目標井井口相連用于注入液態(tài)N2。本申請實施例的復合體積壓裂系統(tǒng)實現(xiàn)在常壓、高黏土礦物含量、強非均質性陸相頁巖儲層中形成大范圍、復雜的體積裂縫網(wǎng)絡，增加致密儲層的滲流能力，從而實現(xiàn)單井自噴高產(chǎn)。