为了识别四川盆地不同地区下志留统龙马溪组页岩优质储层在分布、层位、孔隙等方面的差异,以准确确定页岩气水平井靶体的位置,利用氩离子抛光和FIB双束系统以及大容量成像技术,采用样品处理、刻槽、切片的手段,对重点样品进行了2维和3维观测和表征;在微观层次对储层孔隙进行了不同尺度实验分析,通过开展页岩储层沉积环境分析和微观表征,开展了页岩储层形成环境、微观孔隙分类研究,探讨了页岩孔隙演化机制。研究结果表明:①上奥陶统五峰组—龙马溪组一段共计存在6种沉积微相,包括富有机质硅质泥棚、泥质粉砂棚微相、灰质粉砂质泥棚、灰泥质粉砂棚微相、浅水粉砂质泥棚微相、深水粉砂质泥棚微相、富有机质粉砂质泥棚微相,其中后两者为页岩气成藏最有利的沉积相类型;②在页岩气藏形成过程中,页岩首先形成微型纳米油藏,并通过异相成核机制形成气泡,油气运移作用驱动气泡的合并和分裂,形成不同尺度的气泡,并经过成岩固化作用定型成为不同大小的纳米孔隙,最终成为了页岩气的储存空间。