摘要:随着常规油气资源日益减少,向陆相页岩油气等非常规领域拓展已成为保障国家能源安全的战略选择。原位加热技术可通过热作用诱导储层缝网形成,但热作用下层理性页岩的力学响应机制尚不明确,制约了该技术的工程化应用。为此,以准噶尔盆地芦草沟组页岩为研究对象,采用实验测试与离散元数值模拟(PFC2D)相结合的方法,系统研究了热作用对层理性页岩微裂隙发育、破坏模式及力学特性的影响规律。研究结果表明,热作用下页岩物理力学响应具有明确的温度阈值与结构依赖性。随着温度升高,页岩孔隙度与渗透率呈阶段性增长,500℃后显著上升;声波速度明显下降(常温至800℃降幅约20%),衰减系数大幅提高(增至约5倍);单轴抗压强度和弹性模量在超过300℃后加速劣化,且热致微裂隙的生成与扩展是导致上述宏观性能演化的主导机制。此外,层理结构对热损伤行为具有重要调控作用:层理密度增大促进微裂隙数量增加,进而降低强度与模量,并使破坏模式逐渐转为沿层理面主导;层理角度影响则呈现非单调特征,低角度(0°)与高角度(90°)条件下多发生贯穿层理或剪切破坏,而中等角度下破坏主要沿层理面发展,且在该范围内微裂隙数量及力学参数变化存在极值。从热?结构耦合的视角,阐明了层理性页岩在热作用下物性、声学与力学行为协同演化机制,通过实验–模拟相互验证揭示了其微观物理机制,为原位加热技术在我国陆相页岩油气高效开发中的可行性提供了理论依据。