随着对页岩气勘探的加强,对页岩气储层性能影响因素的研究越来越受到重视。在页岩储层埋藏成岩的过程中,其作为储集层的同时也是生油层,通常具有复杂的成岩过程。其中有机质生烃演化作用对孔隙大小、比表面积等影响储层性能的重要参数起到很大的改变作用。通过对研究区五峰-龙马溪组的岩芯采样,发现了其有机质呈高成熟度、高总有机质含量、生油潜力大等特点。本次热模拟实验样品选取了在岩性特征上与研究区基本一致的广元上寺大隆组低成熟度黑色硅质页岩,结合彭页1井演化埋藏史,通过控制模拟温度、压力、介质、加热方式等重要参数制定了详细的实验过程和步骤。在热模拟实验结束后收集实验过程排出的油气水和热模拟实验结束后样品。然后利用岩石薄片鉴定,X衍射、氩离子剖光扫描电镜、FIB-SEM等微观结构观测技术等资料,系统观测了页岩中不同类型孔隙的赋存状态,分析页岩从初始沉积到最终成岩过程中各类孔隙的演变过程,重点查明不同类型有机质与周围无机矿物之间的空间分布关系、与有机孔隙的发育程度(大小、形态和数量等)的成因联系,揭示了页岩气储集的主要空间为有机孔隙空间。再然后通过岩石热解、全岩矿物分析、FIB-SEM三维结构分析、氮气吸附脱附等实验分析对页岩储层性能随着有机质热演化过程进行了定量分析。论文取得的主要成果认识如下。(1)在相同孔隙度下,页岩的比表面积远大于砂岩的比表面积,吸附气量也越大;比表面很大程度上决定了页岩的储层性能;比表面积的大小是由孔隙类型、大小与孔隙数量所影响的;孔隙度及比表面积联合决定了页岩储层的吸附气量。(2)热模拟实验分析得出的结果:在未熟和低成熟阶段,干酪根通过生物化学作用和低温热解作用在演化过程中也可以形成一定的有机质孔隙;有机孔隙的形成方式和演演化规律不一定是均质性的;粘土矿物在有机质演化过程中起到了一定的催化作用;有机质与无机矿物接触部分的收缩缝(有机质边缘孔)对页岩气的储存起到了的重要作用。(3)成岩模拟实验结果数据表明,随着成熟度的增加,有机质孔从面孔率及连通性方面都不断增加,海相干酪根平均残留碳比例为58.9%,也就是平均只有41.1%的有机碳可以最终转化生产油气,当模拟实验温度达到450度,即Ro=2.2时,有机碳转化、孔隙度增加量逐渐趋于平稳。并根据演化规律对彭水地区彭页1井有机孔隙随热演化过程的变化进行了分析。并对其有机质孔隙演化过程进行了还原。(4)研究表明,研究区随着有机质热成熟作用,页岩储层面孔率呈上升趋势。比表面变化趋势大致等同于微孔变化趋势,由此得出微孔的数量多少是决定比表面的关键因数。在热模拟实验的后期,由于压实作用等成岩作用,大孔和介孔逐步转化为微孔,孔隙度减小,但由于微孔的数量大量增加,页岩储层比表面积急剧增加。