随着我国陆相页岩油勘探开发的持续推进，厘清纳米孔隙中油水赋存与运移的控制机制，已成为深化储层评价和优化开发策略的重要基础。然而，页岩孔隙结构复杂，孔壁表面化学性质与孔隙网络连通性具有显著非均质性，流体与孔壁作用的强弱并不必然对应其能够进入的孔隙范围，仅依靠有机质含量、矿物组成或总孔体积等整体指标，难以充分解释不同流体的孔隙利用差异。本研究以鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长7段7块页岩样品为对象，综合溶剂萃取前后低温氮气吸附、水蒸气与正辛烷蒸气吸附、对比度变化小角中子散射（CV-SANS），并结合矿物组成、有机地球化学、红外光谱及扫描电镜分析，建立区分界面亲和性与空间可进入性的多尺度联合表征框架，探讨不同孔径范围内水与烃类响应的差异及其对页岩油开发的启示。
图1 长7页岩孔隙结构与水—烃类响应的多尺度联合表征流程
研究结果表明，长7页岩的界面亲和性与空间可进入性存在明显的孔径依赖性解耦。水蒸气在全部样品中均表现出较高的单分子层吸附容量和吸附推算的表观比表面积，但CV-SANS结果显示，烃类介质在7块样品中的6块能够进入更大比例的孔隙体积，说明较强的表面吸附响应并不必然意味着更广泛的孔隙可进入性。水与烃类的可进入性差异主要集中在10-100 nm孔隙，其中50-100 nm范围内的烃类可进入性优势最为稳定；100-300 nm孔隙则表现出更明显的样品差异。此外，溶剂萃取引起的氮气可进入孔体积增量主要集中于1-50 nm范围，提示滞留烃类及其相关孔壁覆盖、孔喉限制可能影响纳米孔隙的可进入性。基于上述结果，研究提出面向不同流体的有效孔隙空间评价框架，强调应综合考虑孔壁界面性质、孔径及孔隙网络结构，为理解陆相页岩中的流体储集与运移、识别值得重点开展油动用实验的孔径范围提供依据。相关认识基于实验室重构条件，其向储层原位流动与开发效果的应用仍需进一步验证。
图2 长7页岩界面亲和性与孔隙可进入性的孔径依赖性概念模型
该研究获得中国石油勘探开发研究院项目（No. GWDC-WB-2025-ZBZX-FR-00035）、国家自然科学基金基础科学中心项目（A类，No. 42488101）以及中央高校基本科研业务费专项资金（No. 26CX05019A）等项目资助，并得到中国散裂中子源（CSNS）相关实验平台的技术支持。
论文第一作者为中国石油大学（华东）地球科学与技术学院博士生王涛，通讯作者为中国石油大学（华东）深层油气全国重点实验室胡钦红教授。合作者来自中国石油大学（华东）地球科学与技术学院王齐鸣老师、研究生宋京津、张佳禾，中国石油勘探开发研究院研究员杨智、范雨辰，中国石油长庆油田公司研究员张存剑、王严磊及中国散裂中子源科学中心赵晨博士后和程贺研究员。
文章信息：Tao Wang, Qinhong Hu*, Qiming Wang, Zhi Yang, Yuchen Fan, Cunjian Zhang, Chen Zhao, He Cheng, Jingjin Song, Yanlei Wang, Jiahe Zhang (2027). Pore-Size-Dependent Decoupling of Water and Hydrocarbon Responses in Chang 7 Lacustrine Shale: Interfacial Affinity vs. Spatial Accessibility. Chemical Engineering Science, 339(PB), 125240. https://doi.org/10.1016/j.ces.2026.125240.
