随着经济的发展,我国对能源的消耗量日渐增大,石油对外依存度连年攀升,未来能源安全问题将日益突出。作为非常规能源之一的油页岩是石油的重要代替资源,无论是在储量还是开发潜力方面都占有极大的优势。油页岩原位开采关键技术之一是在油页岩层中建立完备的渗流通道,使热解产物被顺利开采至地表。因此研究油页岩在热解过程中孔隙和渗流路径的演化规律有着十分重要的意义。在油页岩原位开采技术背景下,以新疆吉木萨尔油页岩作为实验样品,采用高精度显微CT实验和数字岩芯分析相结合的方法,研究探讨基于传导和对流的不同加热模式下油页岩热解之后孔隙、裂隙演化特征以及其渗透性变化规律。得到如下主要结论:(1)油页岩经过高温高压的过热蒸汽对流热解之后,根据试件中孔隙、裂隙发育过程中不同的起裂特点,可分为“拓展型”孔隙和“新生型”孔隙结构。孔隙发育使得油页岩沿层理方向的孔隙联通度增加,平行层理的裂隙发育显著,层理间孔隙发育较显著。(2)传导加热提取油页岩热解形成半焦产物的能力较差,不能较好的使附着在孔隙壁周围的半焦产物流动,而对流加热过程中,过热水蒸气可与附着在孔隙周围的半焦产物进行反应形成流动性良好的热解产物随气流带出油页岩,提高页岩油的产量以及资源的回收率。(3)油页岩经过不同的加热模式后所形成的渗流通道特征不尽相同,油页岩热解时传热的效率不同,导致形成渗流通道的过程不同;传导加热使油页岩原生孔隙、裂隙沿平行层理方向发育,垂直层理方向发育不显著;对流加热使油页岩内层理间孔、裂隙相互贯通,形成完整的渗流通道。(4)油页岩的各向异性是影响其渗透率变化的主要因素。常温状态下,平行及垂直层理方向的渗透受到孔隙、裂隙不发育的条件制约渗透率极低;经过热解之后,裂隙和孔隙相互拓展联系,使得油页岩在水平以及垂直层理方向的渗透率增大,但垂直层理方向渗透率增幅较小;不同热解条件下对于油页岩垂直层理方向的孔隙裂隙的改造有着较大的区别。本文研究成果,可为日后原位注蒸汽开采油页岩提供一定意义上的指导。