随着非常规油气勘探开发研究的深入,细粒页岩油气逐步成为常规化石能源的重要接替目标,泥页岩岩石类型多样、结构复杂,矿物成分、储集空间特征、含油气性、有机质丰度及类型等非均质性很强,岩相类型与储层品质关系密切,岩相划分、特征分析及测井精细识别成为泥页岩储层评价及“甜点”预测的首要问题。济阳坳陷古近系发育有厚层富有机质湖相泥页岩,具有较大的页岩油气勘探潜力。本文以沾化凹陷沙河街组沙三下亚段泥页岩为研究对象,综合利用岩心描述、薄片、热解、X-衍射、物性、压汞、核磁、电镜及测井(包括电成像)等资料,深入进行了泥页岩岩相分类方案、岩相特征与矿物、物性、地化参数反演及岩相测井精细识别方法研究。(1)通过薄片鉴定和岩心描述资料,从层理构造、岩石类型角度将泥页岩岩相详细划分出了 12小类、6大类,进而考虑到有机质类型与丰度是页岩油气储层评价的重要素,因此将有机质信息融入到岩相分类中,最终确定了“层理构造+岩性+有机质”三重信息结合的湖相泥页岩岩相划分方案。(2)以各类测试数据为基础,对比岩相的物性、矿物含量、地化参数、孔隙类型及结构特征,并利用弹性系数评价方法进行脆性计算,进而分析岩相脆性特征差异,最终明确了中、富有机质纹层状泥质灰岩是有利的页岩油储层岩相。(3)通过岩心测试数据刻度测井,并利用多元回归方法系统地建立了泥页岩矿物含量、地化参数计算模型,分岩性改进地化参数模型,可进一步提高计算精度;从泥页岩岩石物理模型角度出发,结合变骨架密度建立孔隙度模型,同时利用矿物含量计算基质渗透率,并结合小波分析方法识别裂缝发育密集层段,效果较好,为岩性准确识别及有利层段划分奠定了基础(4)根据各岩相二维、三维测井信息交会分析和研究层段测井数据最优滤波处理结果,从定性和定量两个角度对岩相敏感测井信息进行筛选,提取了能够准确识别岩相的测井敏感曲线。(5)针对岩相三重信息分别进行识别研究,利用敏感测井数据三维交会可提高岩性识别精度,同时鉴于曲线分形对层理构造有较好的指示,将敏感无铀伽马曲线分形维数作为交会变量,优化了岩相构造识别方法。(6)最后,利用最优分割算法对沙三下亚段测井曲线进行计算机自动分层,并通过聚类分析法,结合TOC计算曲线以及有机质类型识别结果实现了在测井剖面上“层理构造+岩性+有机质”三重信息限定的泥页岩岩相定量识别,为湖相页岩油储层品质分析提供了可靠的依据。本文建立的一系列方法,有效地提高了湖相泥页岩岩相测井识别的准确性,将岩相研究与测井手段紧密结合,充分发挥测井信息连续、分辨率高的优势,对利用测井信息划分泥页岩储层有利层段和“甜点”预测十分有益。