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中国南方下志留统龙马溪组是我国页岩气勘探开发的重点层位,重庆涪陵已经实现初步商业化开发,但不同区域、井间、层间产量还存在显著差异,受地质非均质性影响显著,制约储层精细评价和产能预测的储层孔隙微观非均质性研究尚显不足。因此,本文以渝东北W2井为例,以龙马溪组页岩为研究对象,通过资料收集、钻孔编录、实验测试、综合研究,研究页岩物质组成与赋存特征、孔隙特征及其非均质性、物质组成对页岩孔隙非均质性影响,取得以下认识:W2井揭露龙马溪组富有机质页岩厚度为89.8m,岩性主要为粉砂质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩等组成,沉积微相可以划分为深水硅泥质陆棚微相、深水泥质陆棚微相、深水砂泥质陆棚微相、深水混积陆棚微相、浅水泥质陆棚微相。龙马溪组页岩有机碳含量平均为3.3%,I型干酪根,有机质成熟度介于2.42%-2.97%,处于过成熟阶段;矿物主要包括石英(平均为55.9%)、黏土矿物(平均为30.5%)、长石(平均为3.08%)、碳酸盐矿物(平均为5.92%)、黄铁矿(平均为3.94%)。页岩物质赋存状态复杂,依据SEM形貌特征可以划分多个类型;有机碳含量在垂向上随着深度增加而增加,不同矿物组分含量存在较大差异,高度受到沉积环境的影响。运用N2吸附、CO2吸附、和SEM等方法综合研究龙马溪组页岩孔隙,N2吸附结果表明贫有机质页岩比表面积平均为2.5m2/g,孔体积平均为0.0037cm3/g,平均孔径为7.6nm;富有机质页岩比表面积平均为15.7 m2/g,孔体积平均为0.0125cm3/g,平均孔径为4nm左右。CO2吸附实验表明页岩微孔以0.45-0.65nm和0.85-0.9nm两个孔径峰值为主,微孔孔体积平均为0.00188cm3/g,微孔比表面积平均为10.934 m2/g。SEM图像显示不同物质成因的孔隙类型多样,成因复杂,依据孔隙形态可以划分多种类型。垂向上不同层位样品孔隙结构显示强的非均质性,主要受控于有机质的含量的差异。龙马溪组页岩物质对孔隙影响结果表明,有机质主要贡献中孔和微孔,矿物主要贡献宏孔。贫有机质的样品比表面积主要由黏土矿物贡献,富有机质样品的比表面积主要是由有机质贡献,随着有机碳含量的增加,孔隙贡献也在增加。物质组成对页岩储层孔隙非均质性的影响认识,可为巫溪地区龙马溪组勘探开发提供基础依据。