下志留统龙马溪组是我国页岩气勘探开发的有利层系之一,认识龙马溪组页岩孔隙演化与页岩气赋存具有理论意义。论文以川南地区龙马溪组为研究对象,就页岩孔隙特征与页岩气赋存等进行了较深入的研究。研究区位于四川盆地南缘,构造相对简单,地层分布稳定。研究目的层龙马溪组页岩有机碳含量较高,平均2.44%;有机质热演化程度高,平均2.90%,处于过成熟阶段。龙马溪组页岩组分以石英、黏土矿物及斜长石占主体;黏土矿物以伊蒙混层与伊利石为主。研究区龙马溪组页岩孔隙以基质孔隙为主,不同矿物组分对页岩孔隙的贡献程度不同,其中单位质量的有机质产生孔隙体积最大,黏土矿物其次,脆性矿物最小。龙马溪组页岩孔隙发育相对稳定,页岩总孔隙体积平均0.0081cm3/g;比表面积平均1.58m~2/g;页岩介孔孔隙优势孔径2~25nm;微孔优势孔径0.3~0.9nm。龙马溪组页岩孔隙符合分形规律,具有自相似性,宏孔孔隙结构较介孔、微孔更为复杂。川南地区马溪组页岩层理发育,平行层理方向页岩初始孔隙度高于垂直层理方向页岩,页岩单位密度层理提供的初始孔隙度约0.14%。随埋深增大,层理对页岩孔隙度的影响逐渐减小,当埋深足够大时(>3000m),页岩孔隙度主要是由基质孔隙度提供。龙马溪组页岩平行层理方向初始渗透率总体高于垂直层理方向页岩,且页岩渗透率随有效应力增加呈递减趋势,根据应力敏感程度不同,渗透率变化可分为敏感区、过渡区和不敏感区三个阶段。压力对页岩孔隙变化起到压缩作用,孔隙体积随压力增大总体呈减小趋势。随着埋深增大,页岩吸附气含量整体呈先增大后减小的变化趋势,但在实际地层中埋深较浅的页岩储层由于容易导通地表,形成逸散通道,含气量较低;页岩游离气含量随埋深增大呈先增大后平稳的变化趋势,且储层压力系数越高,游离气含量越大;页岩总含气量随埋深增大总体呈先增大后逐渐减小的变化趋势,相同埋深下,储层压力系数越高,总含气量越大且下降速率越小。在埋深较浅时页岩气以吸附气占主导,埋深较大时,则以游离气占主导。储层压力系数越大,页岩游离气占主导的临界深度越浅。