China verfügt über reiche Ressourcen an kontinentalem Schieferöl, das eine wichtige strategische Ersatzressource zur Gewährleistung der nationalen Energiesicherheit darstellt. Die Nanoporen in Schieferschichten sind ausgebildet, jedoch mit äußerst geringer Porosität und Permeabilität, was die Bedeutung der Erklärung des dynamischen Imbibitionsmechanismus zur Verbesserung des Fördergrads von Schieferöl verdeutlicht. Als Untersuchungsobjekt wurde der grau-laminierte Schieferton aus der Senkungszone Jiyang gewählt, basierend auf 3D-Bildgebung mittels Fokussiertem-Ionenstrahl-Rasterelektronenmikroskop (FIB-SEM) und digitaler Kernrekonstruktion, um die Porenstruktureigenschaften quantitativ zu charakterisieren. Darauf aufbauend wurden dynamische Hochtemperatur-Hochdruck-Kernspinresonanz-Imbibitionsexperimente durchgeführt, um das gleichgerichtete Imbibitionsverhalten während des Hochdruck-einspritzprozesses von Frackflüssigkeiten zu simulieren. Durch die Gewinnung der Evolutionsmerkmale der Kernspinresonanz-T2-Spektren bei unterschiedlichen Imbibitionszeiten wurde die Mobilisierungscharakteristik von Rohöl in Poren unterschiedlicher Skalen quantitativ dargestellt. Die T2-Schnittwertmethode wurde zur Unterscheidung der Beiträge von Verdrängungs- und Imbibitionsvorgängen zum Fördergrad verwendet und der Einfluss des Verdrängungsdruckgefälles sowie von Schichtfugen auf die Wirkung der dynamischen Imbibition analysiert. In Verbindung mit dem Imbibitionsähnlichkeitskriterium wurde die Beziehung zwischen Experiment und Lagerstättenskala hergestellt und die Nachkesselschlaufenruhezeit bei Schieferöl-Lagerstätten berechnet und optimiert. Die Ergebnisse zeigen: ① Der dynamische Imbibitionsprozess lässt sich in drei Phasen unterteilen: schnelle Imbibition, langsame Imbibition und Imbibitionsgleichgewicht, mit der Gesamtmobilisierungscharakteristik „elastische Verdrängung großer Poren und Imbibitions-Ölaustausch kleiner Poren“; ② Unter Versuchsbedingungen existiert ein optimaler Bereich für das Verdrängungsdruckgefälle (2,67~4,16 MPa), in dem der Gesamtfördergrad um 9,02 % bis 10,26 % gegenüber einem niedrigen Verdrängungsdruckgefälle (1,05 MPa) erhöht wird; ③ Schichtfugen können die Konnektivität der Porenstruktur verbessern und die Effizienz des Imbibitionsaustausches erhöhen, was günstige Speicherkonditionen zur Verbesserung der Schieferölmobilisierung darstellt; ④ Basierend auf dem Ähnlichkeitskriterium und den Ergebnissen dynamischer Imbibitionsversuche wird eine angemessene Nachkesselschlaufenruhezeit von 15 Tagen empfohlen.

Schieferöl; Kernspinresonanz; dynamische Imbibition; Fördergrad; Nachkesselschlaufenruhezeit