2018年我国石油对外依存度升至69.8%;天然气对外依存度升至45.3%。常规油气资源已很难满足国家发展的需要,迫切需要更多的油气资源来满足国内日益增长的能源需求。与此同时我国油页岩资源丰富,全国油页岩资源为7199.37亿吨,折算成页岩油资源476亿吨,是常规油气资源量的1.5倍。若能有效地利用油页岩这一油气资源,对于缓解我国能源紧张,保障国家能源安全,具有非常重要的意义。油页岩能否有效利用的关键在于油页岩的开发技术。经过多年的研究和生产,油页岩地面干馏产油和燃烧发电的技术都已比较成熟,但仅适用于开采浅层的油页岩资源,开发油页岩作为能源的经济成本太高。另外开采过程中对环境的污染也很严重。近些年来,油页岩原位开采技术越来越受到重视。油页岩的原位开采技术指油页岩不开采出地表,直接在原位被加热至生成油气,再将油气从地下采出的技术。降低油页岩资源开采的经济成本的同时,也避免了环境污染问题。油页岩原位热解开采的影响因素众多,通过使用计算机对油页岩原位热解的过程进行数值模拟,可以减少不同开采模式现场试验所需要的成本和时间,模拟不同地质条件和开采方式对其开采效果的影响,对油页岩原位热解开采具有重要意义。利用数值模拟技术,对油页岩原位开采生烃过程进行了以下研究:1.以抚顺、茂名和Colorado三种不同类型油页岩的热解实验数据为比对,使用MATLAB软件对总包一级、平行一级和串联一级热解模型进行数学建模和数值模拟研究,分析不同油页岩在不同热解模型中模拟结果之间的差异和规律。发现总包一级热解模型适合于I型干酪根油页岩,且其H/C比越高,计算结果越接近真实;平行一级热解模型可以很好的模拟不同类型的油页岩,适合于的H/C和O/C比都较低的油页岩;串联一级热解模型模拟效果最好,且O/C比越大的油页岩,在串联一级热解模型中的模拟结果也越好。2.使用数值模拟软件ANSYS对多井注热和单井注热两种方案、正三角形、正方形和正六边形井组共六种模式建模,进行了温度场模拟;通过MATLAB软件求解油页岩生烃的化学反应动力学方程来得到对应时间下的油页岩原位开采的生烃量,并比较不同井位方案的投入产出结果。模拟结果表明,多井注热方案下生烃效果优于单井注热;油页岩生烃的净值最大时为六井模式的第20个月,为1141.85吨;其次是四井模式的第25个月,为1034.63吨;最后为三井模式的第22个月,为878.95吨;多井注热模式下各模式的能源回报率分别为2.73、1.74和2.05,单井注热模式下能源回报率为1.418。