近年来，非常规油气资源特别是页岩油气资源是重要的战略性的资源，对保证国家能源安全具有重要意义。干酪根作为页岩油气的关键赋存有机质，在热成熟过程中经历复杂的热化学演化，孔隙结构特征随之发生显著变化；同时，干酪根作为软夹杂体，也显著影响着页岩储层的力学响应。这两方面的问题在页岩油气开发中都具有关键作用，目前对于干酪根热成熟过程中孔隙结构的热化学演化机制及干酪根软夹杂对页岩储层力学性能影响的力学机制尚缺乏深入而系统的研究。这一认识不足严重限制了页岩油气资源高效开发技术的进步。因此，需要深入揭示孔隙结构热化学演化与夹杂体力学响应各自明确的作用机制，为页岩油气资源高效开发提供关键理论支撑。

基于上述背景，本文围绕干酪根赋存下的页岩孔隙-渗透性演化与夹杂体力学响应，分别从孔渗演化与非线性力学行为两个独立的角度，开展了系统的理论与数值研究。在热化学演化方面，采用反应力场分子动力学模拟方法，建立了不同成熟度干酪根的分子团聚体模型；在力学行为方面，基于连续介质力学理论提出并发展了一种非线性夹杂体力学分析方法。

在干酪根孔渗演化研究中，本文系统探讨了干酪根随成熟度增加结构的转变规律及其孔隙结构的演化特征。通过分子动力学模拟发现，干酪根结构随热成熟度的增加，孔隙网络逐渐复杂化，分形维数、孔隙度、比表面积以及渗透率皆会显著增大，本文构建了孔隙相关参数与分子成熟度指数(molecular maturity index, MMI)相关的明确数学关系式。此外，本文首次结合重整化群理论分析了孔隙结构的逾渗临界现象，成功确定了分子成熟度指数决定的逾渗临界点。此逾渗临界点对应了连通孔隙网络的形成，渗透率发生从无到有的突变，显著提高了储层的渗透性，深入阐明了热化学机制下孔隙结构演化的规律，为页岩储层的精细化评价提供了重要理论依据。

在力学行为研究方面，针对干酪根软夹杂体在页岩储层中的大变形非线性力学行为，提出了一种基于分段线性化的非线性夹杂力学分析方法。该方法通过分段线性化加载方法，将经典线弹性的Eshelby等效夹杂理论与非均匀夹杂的等效本征应变原理成功扩展到非线性超弹性材料领域，解决了传统线性理论无法准确描述的软夹杂物在大变形条件下的力学响应问题。本文同时考虑物理非线性和几何非线性，详细推导了该方法的理论框架并进行了严格的连续介质力学闭式解对比，验证了所提出方法的有效性、精确性与计算效率。同时给根据干酪根与页岩的力学参数给出了一个具体的长轴对称椭球夹杂的算例，提供了分析干酪根软夹杂力学行为的新工具，也为页岩储层力学性能预测提供了有力的理论指导。

综上所述，本论文分别从热化学机制和力学机制两个角度系统揭示了干酪根成熟过程中的孔隙结构演化规律与软夹杂体力学响应特征。提出理论与数值方法深化了对干酪根及页岩储层基础特性的科学理解，同时为非常规油气储层的精细化评价、油气开发方案优化以及原位转化技术的开发提供了重要的理论依据和技术支撑。