四川盆地东北部中—上二叠统发育孤峰组、吴家坪组三段和大隆组一段等3套海相页岩层系,是页岩气增储上产的重要新层系。基于大量岩心测试数据,分析其地球化学特征、储层发育特征,并提出针对性开发策略,以期为中国页岩气的勘探提供理论支撑。研究结果表明:(1)3套页岩有机质丰度高,有机质类型均为II1型,成熟度(Ro)均大于2.0%,生烃潜力大。孤峰组以硅质页岩相与钙质页岩相为主,吴三段和大一段则以硅质页岩相和混合质页岩相为主,页岩的脆性指数均分布在70%以上。(2)3套页岩均以有机质孔为主要孔隙类型,且孔径以介孔为主。吴三段层理缝发育,连通系数最好,孔隙度与含气量最高;孤峰组孔隙度高,连通系数居中,含气量较高;大一段层理缝不发育,连通系数和孔隙度最低,但含气量较高。(3)相比川南龙马溪组,3套页岩具有“三高一薄一深”的特征,即高TOC、高脆性、高含气量,但单层厚度较薄,埋深更大,需建立针对性开发技术。3套页岩层系页岩气富集有利区主要分布在开江—梁平海槽东南段以及城口—鄂西海槽的城口—奉节—利川—石柱一带。研究成果为四川盆地二叠系页岩气勘探提供了重要理论依据,对深层页岩气开发具有指导意义。