黔北地区作为中国南方海相油气勘探的重点区域,区内震旦系—志留系纵向上发育多套油气生储盖组合,具广阔的勘探前景。中国地质调查局新近在武陵山地区安场向斜部署的安页1井获得的重大天然气勘探突破,进一步证实了其广阔的勘探前景。为研究安场向斜天然气储集条件,本文通过野外地质调查和室内研究、地质与地球化学、宏观与微观相结合的方法,重点对上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩和下志留统石牛栏组碳酸盐岩开展储层特征研究。本文借助文献资料获得了这两个组的沉积相特征:其中,五峰—龙马溪组为深水陆棚边缘的一套富有机质页岩;石牛栏组下部为浅海陆棚相沉积为主,向上逐渐过渡为碳酸盐岩台地沉积环境。论文就安场向斜的两翼分别采集了上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩和下志留统石牛栏组碳酸盐岩,通过显微镜镜下观察,有机地球化学分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、氮气吸附实验、覆压孔渗测试,获得了其有机地球化学特征、岩石学特征、岩石物性特征和岩石微观孔隙结构特征。五峰—龙马溪组页岩,其岩性为黑色页岩、炭质页岩、粉砂质页岩;有机碳含量丰富,总有机碳含量为0.81%-5.71%,平均值为3.07%;成熟度为1.394%-2.416%,平均值为1.805%,处于生气高峰时期。龙马溪组具有高的脆性矿物含量,脆性矿物(石英、黄铁矿、长石)含量为56.2%～71.9%,可压裂性好,利于页岩气的开采。从覆压孔渗测试结果来看,五峰—龙马溪组的物性差,孔隙度为3.299%～8.016%,平均值为5.547%;渗透率为1.17×10-4—1.86×10-4mD,平均值为1.48*10-4mD。石牛栏组岩石类型多样,可分为:纹层状泥灰岩、瘤状灰岩、微晶(泥)灰岩、颗粒灰岩、藻灰岩等,意味着与页岩相比它的非均质性更强;其矿物成分主要是方解石、石英和黏土矿物,方解石含量16.6%,石英含量14.1%、伊利石11.2%、长石11.8%;其孔隙度为0.125%～0.401%,平均值为0.26%;渗透率为0.72×10-5～1.86×10-3mD,为致密储层。扫描电镜分析结果,龙马溪组储集空间分为粒内孔、粒间孔、有机质孔和微裂缝,其中有机质孔是对储集空间贡献最大的一类孔隙;而石牛栏组的储集空间以微裂缝和溶蚀孔隙为主、微裂缝相互连接形成微裂缝网,这种结构提高了储层的储集空间和渗透性。氮气吸附实验结果显示:五峰—龙马溪组页岩和石牛栏组碳酸盐岩中以中孔隙为主,中孔是比表面积和孔体积的主要贡献者;孔隙结构以墨水瓶状孔隙和平行板状孔孔隙为主,而石牛栏组的储集空间形态以“狭缝形”为主。狭缝形孔隙的特点是孔隙和孔喉分界不明显,石牛栏组这种孔隙结构特征大大降低了油气运移和渗流时的毛管阻力,利于天然气在其中的运移和渗流。石牛栏组的有利储集层位于其下部,岩性上以中薄层、中厚层粉砂质灰岩、泥质灰岩为主,上部的生屑灰岩,由于受重结晶作用、压溶作用以及沥青的充填储集性能差。从文献调研、有机地球化学实验、扫描电镜分析的结果显示石牛栏组天然气最有可能来源于五峰-龙马溪组。