页岩孔隙结构与非均质性研究是非常规储层研究的热点,海陆过渡相页岩在中国分布广泛,具有较高的勘探潜力,但海陆过渡相页岩孔隙研究显著滞后于海相页岩,特别是华北盆地北部地区,资源潜力巨大但相关研究较少。因此,以华北盆地北部开平向斜KP1井山西组海陆过渡相页岩岩心样品为研究对象,采用多种实验方法对页岩孔隙结构及其非均质性进行表征。结果表明:页岩矿物成分主要为石英与黏土矿物。总有机碳含量(TOC)介于0.3%~3.43%之间,R_O值均大于1.6%,处于高成熟阶段。页岩孔隙以黏土矿物粒间孔最为发育,孔隙形态以平板狭缝孔为主,主要发育小于100 nm的孔隙。页岩超大孔、宏孔、介孔以及微孔段分形维数分别介于2.29~2.34、2.25~2.69、2.69~2.76及2.36~2.56之间,综合分形维数D_s介于2.60~2.63之间。黏土矿物含量高、Ⅰ型干酪根少的特点导致了研究区有机孔隙发育较差,是TOC、R_O与分形维数无明显相关关系的主要原因。与石英相关的粒间孔孔隙结构较为复杂,粒间孔缝形状明显不规则,增大了孔隙结构的复杂程度。黏土矿物粒间孔形状呈明显的不规则、大小、形态多样的特点,因此黏土矿物含量越高,整体孔隙结构越复杂。分形维数与孔隙比表面积、孔隙度均呈一定的正相关关系,表明孔隙结构越复杂,页岩内部孔隙空间越大,页岩储存吸附气与游离气的能力越强。不同尺寸孔隙复杂程度对渗透率的影响不同,复杂介孔体系会使得渗流阻力加大,不利于气体的解吸与扩散,复杂微孔结构可以连通页岩中的较大孔隙,提高了页岩储层渗流能力。