深入分析不同沉积演化背景页岩储层,探究不同层系页岩储层发育的差异主控因素是预测页岩气藏地质甜点的核心工作。中国南方四川盆地及其周缘下志留统海相页岩气已实现大规模商业开发,而下寒武统海相页岩和上二叠统海陆过渡相页岩气勘探鲜有突破。论文选取上述3套页岩层系,在沉积构造背景、地化特征、岩石学特征以及孔隙结构特征研究的基础上,通过对比多层系页岩储层特征,明确了不同层系页岩储集能力主控因素,建立了页岩储集能力评价模式,评价了中国南方海相和海陆过渡相页岩储层储集能力。不同地质背景页岩储层物质基础和演化条件迥异,故论文采用地化特征(有机质类型、热演化成熟及TOC)、矿物来源及矿物组构特征综合方法进行岩相划分。不同层系、不同岩相页岩孔隙类型和结构特征差异显著。下寒武统海相页岩主要发育针孔状有机质孔隙和孤立点状溶蚀孔隙,有机质孔隙微小且矿物孔隙多被充填,表现出低孔体积和较高比表面积特征,典型岩相为过演化富I型有机质硅质页岩(OR_I-S);下志留统海相页岩主要发育蜂窝状有机质孔隙,孔径大且比表面复杂,表现出高孔体积和高比表面积特征,典型岩相为高演化富I型有机质硅质页岩(HR_I-S);上二叠统海陆过渡相页岩主要发育缝隙状粘土矿物孔隙,有机质孔隙不发育,表现出较高孔体积和低比表面积特征,典型岩相为高演化含III型有机质泥质页岩(HM_III-CM)。页岩储层储集能力影响因素主要为有机质类型、热演化程度、有机质丰度和矿物组构。海相页岩I型有机质具迁移和产孔能力,主要孔隙类型为有机质孔隙;海陆过渡相页岩III型有机质呈惰性,主要孔隙类型为粘土矿物孔隙。I型有机质发育大量热成因孔隙,III型有机质残余少量沉积继承性结构孔隙,相同热演化程度(2.6%Ro)I型有机质孔体积(比表面积)是III型有机质6倍(8倍)。高演化(2.6%Ro)I型有机质孔隙储集能力优于过演化(>3.0%Ro)I型有机质,高演化I型有机质孔体积(比表面积)是过演化I型有机质6倍(2倍)。下寒武统海相页岩石墨化有机质孔隙微小或消失,热演化程度过高使得页岩储集能力有限;下志留统海相页岩热演化程度适宜,有机质丰度是储集能力好坏的决定性因素;上二叠统海陆过渡相页岩合理的矿物组构匹配(硅泥比2/3)是粘土矿物孔隙保存的有利条件。在储集能力影响因素分析基础上,论文采用“主控因素分析法”,建立双因素(孔体积和比表面积)储集能力评价模式,对页岩储层的游离气和吸附气储集能力进行评价分析。基于文献调研和资料整理,对中国南方海相和海陆过渡相重点页岩气研究区进行储集能力评价。结果显示,下寒武统海相页岩储集能力受热演化程度制约,勘探应聚焦于构造古隆起周边、古埋深较浅、成熟度相对较低的区块;下志留统海相页岩储集能力受有机质丰度控制,勘探应聚焦于深水陆棚沉积中心、有机质丰度高、富有机质页岩厚度大的区块;上二叠统海陆过渡相页岩储集能力受控于矿物组构,勘探应聚焦于潮坪—瀉湖沉积区、含粉砂泥质页岩发育的区块。