我国具有丰富的页岩油资源,但大部分页岩油具有粘度高、流动性差、气油比低、储层能量低、采出驱动力有限、孔渗性差、压裂效果差等特点,现有的技术无法有效开采,因此需要新的颠覆性技术来支撑。微波辐射技术依靠岩石内部极性分子与微波场相互作用,使页岩同时受热、快速升温,应用在地层中可以达到开孔造缝、生烃降粘等效果,在页岩油勘探开发领域应具有巨大的机遇和潜力。通过调研国内外相关实验仪器,自主研发设计页岩微波热解仪,在实验室内进行微波辐射泥页岩实验,并对微波辐射下页岩的升温规律进行初步探索,证实微波辐射确实能够有效加热泥页岩达到500℃以上,达到干酪根转化、有机质裂解所需温度,从而快速生烃。还进一步探索了不同时间、温度、功率等实验参数对样品升温、孔隙结构、生烃的影响过程,期望能够为现场推广提供实验参数指导。通过NMR、FESEM、低温氮气吸附等实验探索了微波辐射对泥页岩孔隙结构的影响。实验结果表明微波辐射对泥页岩孔隙结构产生明显影响,微波加热导致样品比表面积、孔体积显著增加;在和常规加热对比中发现,微波加热不仅能够率先完成对孔隙结构的影响过程,而且比常规加热的开孔效果更加明显。实验证明微波辐射有可能在较低的能量输入的条件下,达到其他方式需要更高温度才能获得的效果,不仅可以加速页岩油的产生、补充地层能量、页岩油产率提高,同时可以降低勘探作业难度及成本投入。通过对热解参数、傅里叶红外、生烃动力学等实验数据分析,探索了微波辐射对泥页岩有机质生烃过程的影响。实验结果表明,微波辐射加快了有机质脂肪族结构的转化过程,并且在促进有机质裂解生烃作用上强于常规加热。样品在相同温度下,微波辐射下的样品平均活化能均低于常规加热,证明微波辐射能够降低生烃过程的反应活化能;微波加热的生烃温度段比常规加热更为集中,微波辐射使得分子在微波场中碰撞几率增加,率先完成有机质生烃过程。