燕山地区中上元古界下马岭组发育一套富有机质泥页岩,具备较好的页岩气成藏地质条件。本文基于野外地质调查和区域地质资料研究,结合热模拟、低温液氮以及压汞等测试技术,对燕山地区下马岭组低成熟页岩储层-源岩特征、孔隙结构特征、孔隙发育影响因素等多方面内容进行了深入的探究。冀北地区下马岭组泥页岩体现为浅海陆棚沉积相,储层脆性矿物含量高,有机质含量可达到4%以上;干酪根类型主要以I型为主,部分为Ⅱ1型;类镜质体反射率为0.7%-2.03%,总体具有较好的生烃潜力。下马岭组页岩主要发育溶蚀孔、粒间孔、层间孔以及微裂隙等孔缝组合。其孔隙结构复杂,发育水瓶孔、板状孔、开放孔和墨水瓶孔等多种形态孔;微孔和过渡孔对孔体积和比表面积贡献最大,孔隙连通性处于中等或较好水平,孔隙分形拟合度高且分形维数低,有利于吸附气和游离气的储集、吸附、解吸、渗流;孔径大于100nm的孔隙结构更为复杂,孔隙表面不甚均匀,不利于气体的渗流。页岩孔隙的发育受沉积、构造、矿物成分、成岩作用、热演化等多方面因素的影响。浅水陆棚相沉积为下马岭组页岩提供了大量有机质,为有机质孔的发育提供了充足的物质基础;矿物成分对页岩无机质孔的影响明显,其中脆性矿物影响作用较黏土矿物更明显;成岩作用主要影响矿物粒间孔和裂缝;热模拟实验表明,孔隙总量在有机质热演化过程中呈线性增长,尤其是微孔含量可增长为原始状态下的9.04倍。不同尺度范围的孔径受热演化作用影响程度具有差异性。其中微孔和中孔随热演化进程不断增加,而过渡孔和大孔含量呈先逐渐增加后又急剧下降的趋势。且中低成熟度样品多表现为开放型的板状孔形态,各个孔径段的孔隙均较发育;成熟样品孔隙反映出无定形孔隙与定性孔隙结合的形态,孔隙连通性相较于低成熟度样品有一定提升;高过成熟阶段样品主要发育水瓶孔等无定形孔隙,微孔较为发育。因此,随着有机质演化程度不断升高,孔隙孔径分布逐渐集中,孔隙连通性逐渐增强,论文据此将热模拟中的孔隙结构演化划分为6个阶段。孔隙结构的演化直接决定了页岩气赋存空间,其中吸附气随孔隙孔径增大而呈先增大后逐渐平稳的趋势,游离气则呈随孔径增大而升高的趋势,总体上,吸附气和游离气在不同孔径阶段呈现不同的增加速率;热演化程度对不同尺度孔径吸附气影响效果不同,就影响敏感性而言,大孔最为敏感,介孔次之,微孔最弱;微孔和介孔对比表面积的贡献最为明显,对页岩气的吸附也最有利。