为研究压裂改造后储层在对流加热原位开采工艺实施时的宏观渗流及细观结构演变规律，进行了注水蒸气原位热解单裂隙富有机制页岩渗流率的系统测试，研究了原位热解过程中的宏观渗透率随热解温度和孔隙压力的变化规律。同时对蒸气热解后的富有机质页岩进行了显微CT扫描，结合Avizo和COMSOL流固耦合数值模拟手段，从微观结构层面分别揭示了热解温度和孔隙压力对宏观渗流变化影响的深层原因。研究表明：渗透率随孔隙压力的升高不断降低，随热解温度的升高先增加，然后350℃发生降低，随后迅速增加。350℃前热解温度和孔隙压力对渗透率影响较小，同温度或同孔隙压下的渗透率最大变化率仅为30.8%和153%，350℃后两者对渗透率影响显著，同热解温度或同孔隙压下的渗透率最大变化率达到36.9%和338%。相较孔隙压的影响，热解温度对渗透率的影响更明显。热解过程中孔裂隙结构随热解温度的变化决定了渗透率随温度的变化规律。20℃～300℃热破裂裂隙随热解温度的升高缓慢增加，300℃出现垂直贯通裂隙，连通性得到提升，从而渗透率缓慢增加；300℃～350℃在原位地应力和粘稠沥青质的共同作用下众多裂隙 发生闭合，整体连通性降低，渗透率同步减小；350℃～550℃有机质开始热解，众多热解孔洞产生，并伴随热破裂裂隙的继续生成，连通性极大提高，渗透率急剧增加。1MPa～3MPa属于低孔隙压力范围，渗透率在该孔隙压力范围内主要由气体滑脱效应和吸附膨胀变形所决定，有效应力对渗透率的影响处于萌芽状态，在两因素的共同作用下导致渗透率随孔隙压力的增大不断降低。随着孔隙压力的升高，渗透率将依次由气体滑脱效应、吸附膨胀变形和有效应力所决定，若孔隙压力超过3MPa渗透率必将转变为由有效应力所决定，将随孔隙压力的升高而逐渐增大。本文借助CT数字岩心网格化导入COMSOL实现多场耦合模拟，为富有机质页岩等地下资源从微观层面研究原位多相流、渗流、传热以及产物迁移等物化规律提供了新的研究途径，后续还可结合Abaqus等有限元分析软件进行更全面的数值研究分析，为工程实际提供理论指导。

1. 引言
2. 试验方案
2.1试样制备
2.2注水蒸气高温三轴渗透测试试验
2.3注水蒸气原位热解试验及显微CT扫描
3. CT数据处理
3.1 CT数字岩心预处理及阈值分割
3.2 确定最小表征体积单元（REV）
4. 试验结果与分析
4.1单裂隙富有机质页岩的渗透率演变
4.2水蒸气温度对单裂隙富有机质页岩渗透率的影响分析
4.3孔隙压力对单裂隙富有机质页岩渗透率的影响分析
5. 反思与展望
6. 结论

张宇星,王磊,杨栋,等.注水蒸气原位热解单裂隙富有机质页岩渗流及细观结构演变[J/OL].煤炭学报,1-15[2024-08-07].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0250.