微波热效应对页岩结构热损伤的影响规律

摘要

页岩油气资源作为一种非常规油气资源因其孔隙率低、渗透率等原因造成其开采难度高、经济效益低.近年来,微波作为一种新型的加热技术在页岩油气增产领域逐渐被重视并开展了一系列的研究.微波热效应可以破坏岩石结构,有效地提高油气的渗透率,降低开采的难度,研究微波辐照下页岩的热损伤过程与机制对页岩油气资源的开采具有重要意义.本研究利用自制微波加热设备对页岩进行辐照试验,探究了辐照温度(500～900°C)对页岩结构损伤的影响规律.利用扫描电子显微镜、X射线衍射光谱仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、综合热分析仪(TG—DSC)等分析测试手段揭示了微波辐照下页岩的微观结构与矿物晶体物相演化规律,并建立了微波辐照温度与其孔隙率的关系.研究表明,微波辐照可以对页岩造成不可逆的热损伤,使得页岩的裂缝与孔隙增多,为页岩油气运移开通渗滤通道,降低了页岩油气资源的开采难度.本研究的结果对利用微波加热开发页岩油气资源具有重要意义.