随着油气开采向非常规储层发展,页岩油作为重要的接替资源对国家能源安全具有重要作用。纹层状页岩是济阳坳陷页岩油开发的主力岩相,具有良好的储渗性能,明确其微观孔隙结构分布特征和页岩油渗流规律对实现页岩油规模效益开发具有重要意义。针对济阳坳陷纹层状页岩,基于聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)得到有机质与无机质高精度岩心图像,通过滤波处理、阈值分割等技术预处理图像,利用最大球算法构建有机质与无机质的孔隙网络模型,定量表征基质纳米孔隙分布及拓扑结构。通过设定基质与纹层孔隙结构参数,采用随机建模方法构建纹层状页岩数字岩心机理模型,分析纹层占比及渗流方向对页岩油渗流能力的影响。结果表明:非局部均值滤波方法能够有效剔出噪声点,且刻画孔隙边缘清晰,有效保留了原始孔隙和喉道形态的完整性;无机质以10~40 nm的连通孔隙为主,其连通孔隙数是有机质的12.2倍,平均配位数是有机质的3倍,无机质孔隙网络连通性优于有机质的,其孔隙对页岩油渗流能力具有主导作用;纹层状页岩渗透率具有明显的各向异性特征,平行纹层方向渗透率远高于垂直纹层方向,纹层是页岩油渗流的主要通道;纹层厚度占比越高,基质渗透率越大,纹层发育密度对页岩基质渗透率具有重要影响。