현장 변환 과정에서 셰일 저장층의 물성 변화는 복잡하며, 그 기작에 대한 이해가 명확하지 않습니다. 연구 대상으로는 오르도스 분지 옌창조 7단 3소단면(이하 ‘7₃소단면’)의 중저숙도 셰일을 선정하였으며, 암석 열분해, XRD(X선 회절), 저온 질소 흡착 시험, 핵자기 공명 시험, 주사전자현미경 관찰 및 공극률·투과율 시험을 통해 현장 가열 모의 실험 중 셰일의 생성 유체량, 광물 조성, 공극 구조 및 저장층 물성의 동적 변화를 연속 관찰하였습니다. 연구 결과는 다음과 같습니다: ① 가열 온도가 275~330 ℃일 때 주로 케로젠의 열분해가 진행되고, 330~550 ℃ 구간은 이미 생성된 원유의 2차 분해 단계임; ② 가열 과정에서 암석 광물도 변화하여 석영과 장석 함량이 소폭 증가하고 점토광물 비율이 점차 증가하며, 황철석과 석회질 광물은 각각 400 ℃와 500 ℃에서 완전히 분해됨; ③ 온도가 300 ℃를 초과하면 셰일 공극 구조 및 저장층 물성이 현저하게 변화하며, 유기물 공극, 광물 간 공극 및 미세 균열 수가 증가하고 50nm 이상의 공극이 공극 구조에서 점차 우세해지며, 공극률과 평행 층리 방향 투과율이 크게 개선됨. 550 ℃에 도달하면 원시 시료 대비 공극률은 5배 이상, 평행 층리 방향 투과율은 24배 이상 향상됨. 연구는 300 ℃가 7₃ 소단면 셰일 현장 가열 과정에서 공극 구조 및 물성이 현저히 개선되는 임계 온도이며, 이를 초과하면 공극-균열 네트워크가 형성되기 시작한다고 하였으며, 315~350 ℃ 구간에서는 대부분의 케로젠이 이미 유·가스로 전환되고 공극 및 투과 특성이 크게 향상되어 본 구간이 7₃ 소단면 셰일 현장 변환의 가열 온도 창으로 작용할 수 있다고 밝혔다. 본 연구는 오르도스 분지 현장 변환 시험 실시를 위한 참고자료를 제공합니다.

오르도스 분지;옌창조;셰일 오일;열 모의 실험;저장층 개질;공극 구조;공극률 변화;투과율 변화