研究背景与问题

在能源需求日益增长和环境问题日益严峻的背景下，页岩气的开发成为解决我国能源结构问题的关键。然而，原位加热技术在页岩气开发中的应用带来了页岩储层孔隙结构及物性变化的复杂问题。当前，对于页岩储层在原位加热过程中的物性变化机理尚缺乏清晰的认识，这限制了该技术的广泛应用。

本研究聚焦于鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段（以下简称长7_3亚段）中—低成熟度页岩，旨在揭示原位加热过程中页岩储层的孔隙结构及物性变化特征，为页岩气的安全高效开发提供理论依据。

研究方法

本研究采用多种测试手段对长7_3亚段页岩储层进行了系统研究。首先，通过岩石热解技术评估页岩的成熟度。其次，XRD（X射线衍射）测试用于分析页岩的矿物组成和结构。接着，低温氮气吸附测试和核磁共振测试用于测量页岩的孔隙结构和表面特性。此外，扫描电镜观察和孔隙度渗透率测试则分别提供了页岩微观形貌和宏观物性的信息。

通过上述测试手段，本研究对原位加热过程中的页岩储层孔隙结构及物性变化进行了全面的观察和分析。

核心结果

研究发现，原位加热过程中，长7_3亚段页岩储层的孔隙结构发生了显著变化，孔隙度有所降低，而渗透率则显著提高。这种变化主要由高温加热引起的页岩结构破坏和有机质裂解所致。具体表现为矿物相的再分配、孔隙壁的破碎以及孔道网络的扩张。XRD分析显示，长7_3亚段页岩在加热过程中石英、长石等矿物的相对含量发生变化，进一步支持了上述结论。此外，扫描电镜观察揭示了孔隙结构的变化与微观形貌的变化紧密相关。

结论与意义

本研究揭示了原位加热过程中长7_3亚段页岩储层孔隙结构及物性变化的特征，为理解页岩储层在加热条件下的响应提供了重要依据。研究结果表明，原位加热技术有望显著提高页岩气的产量，但需关注加热过程中的物性变化对页岩气开发的影响。本研究的成果为优化页岩气开采技术和提高资源利用率提供了科学指导，对于推动我国页岩气产业的可持续发展具有重要意义。