页岩气是黑色富有机质页岩生烃演化完成后滞留在页岩中的烃类气体,为了查明海相黑色页岩生排烃过程中产物的变化规律及影响因素,揭示海相富有机质页岩的生烃潜力,采用地层孔隙热压生烃模拟仪对四川盆地广元地区上寺剖面大隆组黑色页岩进行热压模拟实验。结果表明:(1)黑色页岩具有极高的生烃潜力,最高产烃量达452.43 mg/g_TOC(总有机碳),其中气态烃总产率195.45 mL/g_TOC,液态烃最高产率为377.8 mg/g_TOC;(2)油的产率随热模拟温度升高表现为先升后降的特征,生油演化成峰型尖锐的单峰特征,生油高峰在360℃,甲烷随成熟度升高而增加,而重烃气C_2-5则表现为先升后降的特征,甲烷主要由油裂解形成,其次是干酪根热解和重烃气裂解;(3)气态烷烃呈现δ¹³C₁13C₂13C₃13C₄,且随热模拟温度增加,气态烃的碳同位素值均表现为逐渐富集¹³C,说明了热模拟过程中只发生了碳同位素的动力学分馏。基于本次热模拟产物产率随热成熟度变化特征,建立了黑色富有机质页岩的生烃模式,分为两个主要阶段:热催化生油气阶段和热裂解生湿气阶段,特别是在很高热模拟温度下仍未进入生干气阶段,表明在过成熟阶段黑色页岩仍具有一定的生烃潜力。研究结果对拓展高过成熟页岩气勘探领域具有较好的参考意义。