保障能源安全是我国重大需求,油页岩作为一种潜力巨大的非常规能源受到广泛的关注。但是目前油页岩的传统开采具有水平较低、能源浪费、环境污染等问题,而油页岩原位热解技术具有用水量少、能源利用效率高、污染小等优点,因此开展油页岩原位热解特性研究具有十分重要的理论和实际意义。本文针对油页岩原位电加热开采涉及到的物理场进行理论分析、选择,然后利用COMSOL仿真软件将多物理场进行耦合,从而模拟油页岩的原位热解过程。并且考虑了热-水力-化学-相场多场耦合、热-水力-力学-化学多场耦合的热解过程,分别建立了THC模型和THMC模型,从而进行开采特性研究。主要分析结果如下:在THC多场耦合模型中,恒温673.15K的加热条件下,25天、50天、75天、100天的加热距离分别为81cm、110cm、135cm、154cm。各时间点下的峰值压力分别41.5MPa、39.36MPa、32.6MPa、28.2MPa。升温速率随着时间推移逐渐降低,加热距离随着时间增加而变大。不同的加热条件对于油气生产具有很大影响。通过选取合适的加热温度有效地控制产油量和产气量:在473.15K以上加热条件下,产油速率在初始阶段波动较大;加热5天后产气速率和产油速率趋于稳定,且产气速率远远高于产油速率,两者相差三个数量级。在673.15K恒温加热条件下,加热面积的增长速度和升温速率均随时间增加而降低,第800天时反应面积为56.95m~2,反应半径为8.52m。因此将加热井距控制在10m之内能够有效减少开采周期。在THMC多场耦合模型中,随着加热时间的推移,温度和压力的分布趋势具有较高的同步性。在孔隙率0.05、恒温873.15K、饱和度0.14的初始条件下,第90天的温度传播距离为433.5cm,压力传播距离为374.6cm。主体的化学反应对于压力场的分布影响较为明显,适当的控制加热条件以及温度场的分布有助于控制化学反应的进程。压力峰值主要集中在加热井井口的覆层交汇处,且随时间推移而降低,从第300天时332.26MPa的降至第600天时的292.73MPa。这说明在原位开采过程中压力聚集效应小于流场扩散效应,同时两者差距随时间推移而变小。应力应变和压力分布也具有较高的同步性,在第600天时压力传递距离和应变传递距离分别为385cm和401.8cm,应变和压力主要沿着平行地层的方向传播,因此油气向覆层方向的泄漏风险不大。地层的不同深度对于油气的热解和扩散具有显著的影响,随着地层深度的增加,干酪根的消耗速率相差不大;气相产物的分布范围随时间推移而扩大,气相产物和液相产物的峰值浓度均随地层深度增加呈现先增加后降低的趋势。地层中的液相产物分布范围先于气相产物。