渝东北地区位于四川盆地和南大巴山褶皱冲断带的结合部位,五峰-龙马溪组富有机质页岩沉积厚度大,且多项静态指标优良,页岩气资源潜力巨大,被认为我国未来页岩气勘探开发的重要接替区块之一,但多期构造改造已导致页岩储层特征与页岩气赋存特征的复杂化,严重地制约了该区页岩气勘探开发进程,因此,深入揭示构造对页岩储层的改造特征与页岩气赋存规律,对本区未来页岩气勘探开发具有重要的现实意义。本论文以渝东北地区受构造改造的龙马溪组页岩为研究对象,以沉积-埋藏-生烃演化-构造改造的过程为主线,通过详细地收集资料、地质调查、实验测试、理论分析等方法,针对渝东北复杂构造区龙马溪组页岩储层特征及页岩气赋存展开了系统研究,取得了以下认识:基于野外地质调查、前人资料及钻井数据,绘制了研究区龙马溪组页岩的连井剖面以及厚度平面分布图。利用多种地化指标,阐明了渝东北地区奥陶-志留之交沉积环境的变化以及有机质富集模式,提出“上升洋流”是控制有机质富集的重要因素,并建立了“上升洋流式”有机质富集模式。通过定量表征龙马溪组有机地化特征和矿物组成,阐明了有机碳含量的垂向变化规律,高值区在五峰组中上部和龙马溪组下部,但龙马溪组中-上部有机碳含量仍然相对较高;龙马溪组主要由石英、碳酸盐矿物、长石、粘土以及黄铁矿等矿物组成,分布上具有较强的非均质性,由下而上粘土矿物含量逐渐减少,石英含量逐渐增加。采集不同成熟度的页岩样品,并对其提取的干酪根样品开展包括红外光谱(FT-IR)、核磁碳谱(¹³C NMR)以及高分辨透射电镜(HRTEM)在内的结构表征实验,集合WX-2井沉积埋藏史,阐明了热演化过程中干酪根大分子结构的演化过程;进一步结合孔隙结构表征数据,揭示了生烃过程中有机质孔隙特征对干酪根结构演化的响应机制。通过岩心观察和场发射扫描电镜(FE-SEM)观察分析了成岩作用对于孔隙演化的影响,发现发生在埋藏阶段的压实作用和胶结作用不利于页岩储层中孔隙的发育,而发生在生烃阶段的溶蚀作用和粘土矿物转化则有利于孔隙的发育。利用场发射扫描电镜观察(FE-SEM),界定了不同构造变形带龙马溪组页岩样品中各类型孔隙的形貌特征,并结合压汞(HPMI)-液氮吸附(LN₂GA)-二氧化碳吸附(CO₂GA)-低场核磁(LNMR),定量表征了构造作用对于微孔、介孔、宏孔孔隙结构(比表面积、孔容、孔径)的影响;进一步对不同变形机制的页岩样品开展多种孔隙表征,揭示了构造变形作用下(不同构造部位),页岩储层孔隙度、总孔体积、渗透性等性质的演化特征,建立了不同变形机制作用下孔隙的演化模式,并探讨了页岩气赋存方式。借助室内高温-高压等温吸附实验,并通过Langmuir模型拟合了实测“过剩”吸附量,从而获取了绝对吸附量。进一步结合有机-无机地球化学数据和页岩孔隙结构数据,阐明了页岩吸附能力的影响因素。以变温-高压等温吸附拟合参数为基础,揭示了实际地质条件下吸附气和游离气随埋深的动态变化,进一步发现在埋深2.0~3.0km的区域存在“吸附-游离等值点”,并且其对应的埋深随着含水饱和度的增加而增大。最后,基于WX-2井沉积埋藏史,结合有机质热演化、成岩作用以及构造改造,建立了龙马溪组页岩气赋存状态的“四段式”演化。该论文有图99幅,表16个,参考文献240篇。