富有机质页岩储层富含黄铁矿、绿泥石和有机质等还原性组分。页岩气藏开发过程中的工作液含氧化性物质,一旦氧化性工作液进入富有机质页岩储层,会氧化其中的还原性组分,造成矿物转化,释放固相微粒,改变孔隙结构,损害富有机质页岩储层渗流能力。认识和评价富有机质页岩储层氧敏性,对保护和提高页岩储层产能具有重要意义。以川东南彭水地区龙马溪组富有机质页岩为研究对象,描述了研究区域页岩储层的地质特征,富有机质页岩中黄铁矿和绿泥石等还原矿物约占5.81%,龙马溪组中上至下部页岩平均有效孔隙度为3.03%~4.84%,TOC平均1.46%~4.20%,渗透率0.011~0.159mD,并分析了富有机质页岩储层潜在损害因素。通过开展富有机质页岩与氧化性液体的水岩作用实验,揭示了富有机质页岩与氧化性液体相互作用机理。氧化性液体能氧化溶蚀富有机质页岩中的黄铁矿、绿泥石和有机质等还原性物质,并产生H+进一步溶蚀碳酸盐矿物,使得矿物发生选择性溶蚀,溶液中离子浓度增加,形成溶蚀孔缝,并产生Fe2O3、Fe(OH)3、菱铁矿(FeCO3)、二水石膏(CaSO4·2H2O)、MgSO4和BaSO4等化学沉淀固相微粒和页岩岩屑固相微粒,且非水溶性固相微粒的粒径为0.3~200μm,对页岩储层具有潜在的堵塞作用。凝练了富有机质页岩储层的氧敏性的概念。富有机质页岩的氧敏性是富有机质页岩独特的性质,其具体表现为富有机质页岩在接触氧化性液体后形成溶蚀孔和裂缝,并产生固相微粒,对其渗透率具有潜在的损益双重效应。构建了富有机质页岩的氧敏损益比模型。挖掘了富有机质页岩化学需氧量(COD)和还原性组分含量之间的联系。数值分析结果显示,氧敏损益比与黄铁矿含量和方解石/白云石含量比值成正相关,与绿泥石含量成负相关。基本建立了富有机质页岩的氧敏性的精细评价方法和工业评价方法。彭水地区龙马溪组富有机质页岩储层的氧敏性精细评价实验中裂缝岩样渗透率变化率为20.2%、60.1%,氧敏性为弱至中等偏强;工业评价实验中裂缝岩样渗透率变化率为51.6%~66.7%,氧敏性为中等偏强,发生氧敏损害的临界Eh为475mV。探讨了氧敏性富有机质页岩储层渗透率调控方法。含低浓度氧化性物质的工作液易造成富有机质页岩储层发生氧敏损害,常规水基压裂液可采用丙酮肟除氧,除氧成本低,能有效保护页岩储层,使返排液更易处理。适宜浓度的氧化液在适度的处理时间内能使富有机质页岩形成氧化致裂缝和溶蚀孔,一定程度提高富有机质页岩的渗流能力。