孔径分布(Pore size distribution,PSD)是页岩孔隙结构研究的重要内容,孔径分布控制着页岩的渗透性和储气能力。影响页岩孔径分布的参数有很多,主要有矿物组成、有机质含量(TOC)、有机质热成熟度、孔隙度等。迄今为止国内外众多学者对许多页岩储层的上述地质参数进行了研究,对页岩储层孔隙结构的实验研究也已经有大量相关文献。但是这些研究多数仅限于某个页岩区块,大多只对某个页岩储层的个性进行分析,没有对不同页岩储层的共性进行较为综合的归纳,对不同类型页岩储层的孔径分布规律与地质参数之间的关系仍然认识不足。本文介绍了基于概率密度函数的多峰(multimodal)孔径分布拟合模型的建立过程,随后对中国两个典型页岩储层样品的地质参数和孔隙结构进行实验分析,并且另外调研了四个国内海相和陆相页岩的地质参数以及孔隙结构,同时还增加了两个北美海相页岩储层相关数据加以比较。最后采用多峰孔径分布拟合模型,通过定量拟合得到孔径分布拟合曲线,以此探究海陆相页岩的地质参数对其孔径分布的影响,目的在于探寻页岩孔径分布规律与页岩地质参数(有机质热成熟度、有机质含量、矿物组成等)之间的关系,由此可以通过测量其中的某几个地质参数从而预测页岩的微观孔隙结构,为页岩气的开发提供帮助。同时,本文还提出了一种应用该拟合模型研究页岩渗流能力的方法。研究发现,不同页岩的微观孔隙结构都呈多峰分布,拟合图像上的波峰集中在半径0.5-10 nm之间,与页岩多尺度的微观孔隙结构特性一致,但是不同页岩拟合图像上的波峰高度有很大差异;页岩的总孔体积中,中孔体积占据的比例是最大的,微孔体积和大孔体积所占的比例都远小于中孔;不同页岩中这三种孔隙的发育情况有很大差别,相比陆相页岩,海相页岩的微孔更加发育,微孔体积普遍更大;页岩的矿物成分非常复杂,富含大量伊利石、绿泥石等黏土矿物以及大量石英、长石等脆性矿物,海相页岩的石英等脆性矿物含量显著大于陆相页岩,陆相页岩则含有更多的黏土矿物;页岩中的微孔主要发育在机质中,黏土矿物中也发育少量微孔;微孔体积与有机质含量和有机质热成熟度的相关性很好;黏土矿物贡献了大量中孔,大孔主要分布在脆性矿物中。页岩的总孔体积与黏土矿物含量呈负相关,而与脆性矿物含量呈正相关。