渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段页岩分布广泛、累计厚度大,生烃能力强,生储盖组合优越,是我国东部陆相页岩油勘探开发的主要目标层位之一。近年来其多口直井和水平井均获得工业油流,是油田增储上产的重要对象。页岩储层的孔隙结构特征对油藏的储集性能和页岩油开发效果有着显著影响。沧东凹陷孔二段页岩储层具有孔喉尺度小、孔隙结构复杂且非均质性强的特点,其微观孔隙结构的发育特征及控制因素尚不明确,制约了对该地区页岩油形成及富集机理的深入认识。本文以沧东凹陷孔二段页岩为研究对象,运用全岩X射线衍射、有机地球化学测试、氩离子抛光-扫描电镜技术、CO₂与N₂气体吸附、高压压汞、核磁共振等方法对页岩储层微观孔隙结构特征进行综合研究,并分析其控制因素,以期为研究区页岩油的精细勘探开发提供一定的理论依据。研究结果表明,沧东凹陷孔二段页岩具有以下特征:(1)孔隙类型多样:孔二段页岩发育有无机矿物孔(粒间孔、粒内孔、溶蚀孔、晶间孔)、有机质孔和微裂缝。其中无机矿物孔中的粒间孔和晶间孔较为发育,有机质孔次之,微裂缝仅在局部发育;(2)孔隙结构复杂:孔二段页岩BJH总孔隙体积为0.00268-0.0348cm³/g,BET比表面积为2.2-21.2m²/g。迟滞回线形态表明,页岩样品发育平行板状孔、狭缝型孔、墨水瓶孔等,整体上较开放。页岩孔径主要为纳米级,孔径分布呈多峰态,主要孔径分布范围为0.9-100nm,以介孔为主,也有少量宏孔。其中介孔对总孔隙体积贡献最大,其次为宏孔;比表面积则主要由微孔贡献,宏孔的贡献不足5%;(3)储集物性差:孔二段页岩储层孔隙度介于0.24%-9.35%之间,平均为2.95%;渗透率介于(0.01-25.3)×10^-3μm²之间,平均为0.613×10^-3μm²,整体表现为特低孔特低渗。页岩孔隙度与渗透率之间有较弱的正相关关系;(4)控制因素复杂:孔二段页岩微观孔隙发育受沉积作用和成岩作用的影响,其中沉积过程决定页岩的有机质和矿物组成特征,提供孔隙发育的物质基础,成岩作用则影响有机质和矿物组分的演化,控制储层孔隙系统的发育和改造。在上述特征基础上,结合样品地球化学参数和矿物组成分析该区页岩孔隙发育的控制因素。结果显示纳米级孔隙孔体积和比表面积与石英含量及黏土矿物含量呈明显正相关关系,与有机碳含量呈明显负相关关系,与碳酸盐矿物含量的相关性较差,表明研究区内石英含量与黏土矿物含量是页岩中孔隙结构最重要的控制因素,碳酸盐矿物影响较小。