蜀南地区上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组发育黑色页岩,有机碳含量高,成熟度大,是我国页岩气勘探和开发的重点区域。本次研究通过野外剖面、岩心观察、薄片、氩离子剖光-场发射扫描电镜实验、测井分析、地球化学分析、压汞以及气体吸附等测试技术,详细研究四川盆地威远、长宁和昭通三个地区黑色页岩岩石学、地球化学以及储层地质学特征,建立页岩岩相划分方案,探讨储层发育的控制因素,对研究区页岩气储层进行分类评价。为满足页岩气储层精细描述的要求,采用有机组分与无机组分相结合的方法,根据有机碳含量、矿物组分、矿物成因以及对储层的影响,制定了页岩岩相划分方案。对于有机质组分,鉴于有机质在页岩气储层中的重要地位,将有机碳含量引入分类方案当中,以2%和4%为界限,将页岩分为低有机质、中有机质和高有机质页岩;对于无机组分,以陆源粉砂(陆源石英+长石)、内源硅质(自生石英+生物石英)、粘土矿物和碳酸盐为四单元,以各组分50%为界限,将页岩分为粉砂质质页岩、硅质页岩、泥质页岩、钙质页岩和混合型页岩,混合型页岩可根据优势矿物组分进一步划分。通过有机组分和无机组分结合可以将页岩划分为24种岩相,在研究区识别出18种岩相。通过定性和定量表征研究区页岩储集空间特征和孔隙结构,对比不同岩相储层物性以及含气性差异,寻找最有利于页岩气发育的岩相。研究区黑色页岩孔渗极差,储集空间以纳米级孔隙为主,发育有机质孔隙、粒内孔隙和粒间孔隙。压汞实验表明页岩宏孔体积百分比均值为17.9%;氮气实验表明研究区页岩主要以介孔为主,有机质是页岩孔隙的主要来源。页岩储集能力和实测含气量与有机碳含量呈正比,不同岩相之间气体组分有所差异,硅质页岩和硅质混合型页岩游离气组分较高,而在钙质页岩中游离气组分基本不发育。与焦页1井等其他产页岩气井对比对比,结合研究区黑色页岩物性、含气性、气体组分等特征,综合分析认为有机质、岩相、储层厚度和地层压力为控制研究区页岩优质储层发育的主要因素,长宁地区为研究区最有利目标区。