凤冈及周边地区整体属于黔北地区,是目前我国页岩气勘探的主战场之一。系统对研究区下古生界页岩野外露头剖面进行详测和取样,通过有机地球化学测试,分析页岩储层的有机地化特征。采用X-衍射和粘土矿物分析,研究页岩储层矿物岩石组成特征。运用薄片、扫描电镜、氩离子抛光-场发射电镜实验等先进技术手段划分研究区海相页岩储层储集空间类型,指出不同类型储集空间对页岩气藏形成的影响。采用低温N2吸附法、核磁共振、孔隙度和渗透率测试、岩石力学分析及等温吸附实验等手段,分析页岩储层孔隙结构、孔径分布、储集物性、岩石力学及吸附性等特征。采用宏观与微观结合、定性观察与定量分析结合、理论分析与应用研究结合的思路,综合研究页岩储层的特征,系统的对页岩储层有机地球化学、岩石矿物组成特征、储集空间、孔隙和裂缝发育、储集物性、岩石力学性质及吸附特性等特征进行综合表征。探讨页岩储层孔隙结构、裂缝发育、吸附性能等方面的主控因素。分析研究区海相优质页岩储层的形成条件,并对研究区下寒武统牛蹄塘组页岩储层进行了综合评价。综合分析认为:研究区下寒武统牛蹄塘组沉积时期,发生了大规模海侵,其沉积相划分为深水陆棚、半深水陆棚和浅水陆棚。下志留统龙马溪组页岩形成环境为半深水陆棚,浅水陆棚及局部的潮坪环境。目的层页岩均具有较好的生气能力,牛蹄塘组页岩石英等脆性矿物含量高,龙马溪组页岩粘土矿物含量较高。储集空间可划分为有机孔、无机孔和裂缝,以纳米-微米级别的粘土絮体间孔隙、粘土集合体内矿片间的孔隙和粒内溶蚀孔隙等无机孔和裂缝最为重要。页岩储层的孔隙度和渗透率极低,具有多种孔隙类型,中孔(2-50nm)是页岩中气体储存的主要的吸附场所和储集空间,TOC和矿物组分对页岩储层中纳米级孔隙发育具有控制作用。牛蹄塘组和龙马溪组组暗色页岩吸附气量平均值分别为4.48m3/t、0.72m3/t。控制页岩储层气体吸附能力的主要因素为显微组分、有机碳含量、成熟度、矿物组分、孔隙结构等。海相优质页岩储层具有高有机碳含量、高石英矿物百分含量、低粘土矿物百分含量、高脆性指数、裂缝发育程度高、高孔隙度、高渗透率、吸附气量高的“七高一低”的特征。其形成条件分别为高丰度的有机质、适中的成熟度、高石英低粘土的矿物组合、异常地层压力和良好的保存条件。