为了深入研究陆相页岩中油气的聚集空间,揭示页岩层段中油气的聚集规律,借助岩心描述、普通薄片观察、氩离子抛光扫描电镜、低场核磁共振以及X-CT扫描技术,对以辽河坳陷西部凹陷为代表的陆相页岩的孔缝发育进行了系统性的研究,在此基础上对页岩油和页岩气在储集空间中的聚集进行了探讨。辽河西部凹陷沙三沙四段页岩发育沉积原生孔、成岩次生孔以及生烃成因孔三种类型孔隙。其中,原生沉积粒间孔得到一定程度的保存;成岩次生溶蚀孔孔径分布范围较广,从肉眼可见的cm级mm级孔至扫描电镜下nm级孔均有分布,有利于页岩油的聚集和运移,部分有机质内部可见μm级的生烃成因有机质孔。研究层段页岩发育沉积成因的层理缝、成岩作用形成的收缩缝、构造成因裂缝以及后期改造形成的有机质生排烃缝。其中收缩缝包括有机质边缘收缩缝和粘土矿物收缩缝,而有机质内部生排烃裂缝的大量发育则是陆相低成熟度页岩与南方高成熟度海相页岩的重要区别。研究区页岩层段孔隙和裂缝分布具有很强的非均质性,导致不同样品的孔隙度和渗透率具有很大的差别,孔隙度分布在0.8%~18.1%,平均值为5.8%,渗透率分布在0.0032mμm2~0.8524 mμm2,平均值为0.0876 mμm2。低场核磁共振显示10nm左右为页岩样品孔径分布的主峰值区间,100nm~1μm为次峰值区间。页岩样品CT扫描后计算连通孔隙占比达到44.4%,显示页岩孔缝连通性较好。富有机质页岩的生烃和油气的聚集是逐步发生的,根据油气相态、赋存方式以及聚集空间的不同,可将页岩油气在页岩层段中的聚集过程分为四个阶段,第一阶段以粒间孔中的生物气聚集主要特征,第二阶段以油气在页岩微观孔隙中的聚集为主要特征,第三阶段以油气在页岩裂缝和大孔中的聚集为主要特征,第四阶段随着页岩的大量生烃,油气在整个页岩层段富集。灰质白云质含量高以及经历构造作用强的地层是页岩油气聚集的有利层段,页岩层段中不同尺度孔隙和裂缝的大量发育和综合作用使得页岩油气在页岩层段内得到有效的聚集。