随着我国常规能源的不断耗竭,非常规能源得到了我国乃至世界上越来越多国家的重视,而油页岩就是非常规能源的典型代表。油页岩又叫“油母页岩”,是一种沉积岩。本文基于过热蒸汽作用后的油页岩孔径大小、孔隙率、渗透率、微观孔隙结构等进行了研究。得出结论如下:(1)利用过热水蒸汽热解系统热解油页岩试件,对热解前后的试件进行称重,得到了油页岩试件的热解失重规律,进而对巴里坤油页岩的热解特性进行研究,得到:当温度超过350℃之后,油页岩内部的反应开始变得复杂,以有机质的反应为主,部分干酪根热解生成页岩油、气体和残渣,部分干酪根开始分解生成沥青质,温度超过450℃后沥青质开始分解,到600℃时,失重率达25.97%,350℃~450℃温度段油页岩的失重速率较大,失重率为19.06%,占失重总量的73.39%。(2)通过利用显微CT扫描研究油页岩微观孔裂隙的演化规律发现:随着温度的升高,孔隙率、孔径均呈现增大的趋势,在25℃至350℃这个温度范围内油页岩孔隙率变化较小,因为这个阶段还没达到油页岩中有机质热解的温度阈值,因此影响这个阶段孔隙率大小的主要是水分的析出以及热破裂引起的,在350℃至600℃这个温度范围内,油页岩孔隙率发生了较大的变化,这个阶段有机质逐渐得到热解,并受高温蒸汽热冲击的影响,孔隙逐渐形成并得到连通。(3)利用压汞法对经过不同温度蒸汽热解之后的油页岩孔径大小结构进行表征,得到:25℃时,油页岩内部主要是大孔和微孔,其次是小孔,中孔不发育;而随着温度的不断升高,当温度达到350℃时,微孔、小孔、大孔孔隙体积所占比例大致持平,说明有机质热解加上受水分析出的影响,使得部分微孔演化成了小孔,中孔不发育;400℃至550℃这个温度区间内,小孔最为发育,其次是大孔,微孔、中孔不发育,这是因为在过热蒸汽作用后,有机质不断热解,使得微孔在发生一系列的物化反应后不断演化为小孔,可以看出到550℃时,小孔和中孔孔隙体积占比达到了84.35%;600℃时,小孔和中孔孔隙体积占比达到了87.73%。(4)利用电镜扫描的方式,基于Visual C++和Open CV机器视觉库研究油页岩经过不同温度热解后油页岩表面形貌,可以得到:电镜扫描能够清晰看到油页岩表面相貌孔裂隙结构,常温状态下,油页岩表面形貌比较平整,但是随着温度的不断升高根据图像能够清楚的观察到,表面相貌形成了较多的“蜂窝状”结构,这是因为有机质热解以及高温蒸汽热冲击的影响,使得很多小的孔隙结构受到了膨胀压力进而使孔径变大,部分小孔在有机质热解的过程中连通在一起,形成了孔隙连通团,到了600℃时可以看到一条很大的裂隙,以及面积较大的孔隙连通团,充分说明了在高温蒸汽的影响下油页岩的孔裂隙结构发生了很大的变化。(5)利用KDQY-001型耐腐蚀气液两相渗透仪研究油页岩的渗透特性演化规律可以发现:渗透率随着温度的变化规律可以分为4个阶段:25℃~100℃,油页岩渗透率极低;100℃~300℃,由于矿物颗粒不均匀热膨胀产生的热应力作用和水分的蒸发析出影响,渗透率增大;300℃~350℃,由于干酪根解聚反应的的影响,渗透率出现下降,总体说前三个阶段渗透处于低渗透率阶段;350℃~600℃,此阶段为热解的主要阶段,随着热解的不断深化,热解孔隙和裂隙不断形成并且迅速连通,构成了油气产物的流动通道,渗透率的迅速增大。