近年来,非常规储层的开发利用受到众多能源从业者的高度关注。非常规储层的2个关键因素是水力压裂技术及气体含量。泥页岩储层是否适于压裂取决于岩石矿物组分,储层含气性则与有机质含量有关。通过定义岩相类别区分上述两参数的差别建立三维模型并描述空间岩相分布则可帮助优化水平井的设计和提高储层产量。本文从基本岩石物理模型开始,对各向同性岩石物理模型和各向异性岩石物理模型进行了研究和讨论,通过包裹体理论在页岩岩石物理建模中的影响因素分析提出页岩岩石物理模型的建立并以鄂尔多斯盆地陕北斜坡及Bazhenov页岩一带为实例进行了各向异性岩石物理模型分析,同时为后期岩相划分提供脆性指数依据;通过最优化测井技术,结合陕北斜坡地区实际XRD报告资料对实验井进行测井处理获取矿物成分;以矿物为角度结合实际资料定义有机质、脆性参数的范围,结合有机质、脆性等参数的矿物范围进行岩相划分;探讨研究聚类分析方法,利用神经网络方法进行了地区性大范围岩相识别;以神经网络划分的各井岩相通过序贯指示模拟、克里金指示建模手段构建三维岩相模型,通过三维岩相模型进行泥页岩岩相模式分布的分析,判断识别富含有机质和相对脆性的层位及区域以此帮助水平井位、压裂地段的选取。