我国海相页岩气经历了多期构造运动、具有多期次的油气生成和聚集过程,勘探开发实践表明,既存在像涪陵焦石坝区块这样页岩气高度富集的区块,也存在含气甚至贫气区块。同样为富有机质海相页岩,页岩气富集程度为何却有如此巨大的差异?这需要对生-排烃作用和构造演化史对页岩气富集-贫化的影响这两个关键问题进行针对性研究。沉积环境控制页岩气富集的地质条件,页岩有机质孔与裂缝发育程度是页岩气富集成藏的关键因素,特别是有机质孔隙,与油气生成过程和生排烃过程密切相关,因此,页岩沉积环境和储层特征作为这两个关键问题的基础研究是必要的。本论文以涪陵地区五峰组-龙马溪组页岩为研究对象,综合运用主/微量元素、高分辨率场发射扫描电镜、低温氮气吸附、低温二氧化碳吸附等试验分析手段,综合研究了页岩气储层以及沉积环境等基础地质特征。基于涪陵地区构造演化史、沉积埋藏史以及生烃史的匹配关系划分埋藏及热演化阶段,探讨了研究区页岩在埋藏之后经历生烃、排烃后页岩气的富集过程。基于生烃动力学和物质平衡原理,对生、排气量进行定量评价,探讨了不同小层以及不同期次的生产区生、排气量之间的差异及其对页岩气富集的影响,并动态地计算各个地质历史时期生-排烃量以及抬升过程中页岩的含气量,揭示了构造演化和生-排烃对页岩气富集的影响。论文主要取得的认识与成果如下:1.（1）-（4）小层沉积于弱氧化-还原性、高古生产力、微咸深水环境,水体为半封闭-封闭环境。（1）-（4）小层具有高TOC,主要是两方面原因:一方面,还原性深水封闭环境更利于有机质的保存和富集;另一方面,高古生产力为有机质大量生成提供了基础,是有机质富集的重要前提条件。（1）-（4）小层高TOC决定了（1）-（5）小层高生气量和含气强度。2.五峰组-龙马溪组页岩孔隙类型主要为有机质孔、粒内孔、粒间孔和微裂缝,微裂缝主要发育在二期生产区。基于气体（N2、CO2）吸附试验,精细描述了孔隙结构特征。对比不同构造强度的页岩孔隙结构,构造变形区的比表面积平均值为21.25m~2/g,平均孔径为8.88nm,孔体积为0.02955ml/g;构造稳定区的比表面积平均值为21.45m~2/g,平均孔径为8.42nm,孔体积为0.03028ml/g。构造变形作用改变了页岩的微观孔隙结构,构造变形相对弱的五峰-龙马溪组页岩具有更高的比表面积、孔体积,构造变形强的具有更高的平均孔径,构造变形对孔径分布的演变特别是对大孔比例的增加具有显著影响。构造变形强度也会影响页岩气的保存条件和产能。3.将涪陵地区五峰组-龙马溪组页岩气的成藏富集过程分为源岩沉积期、初始成藏期、主力成藏期以及保存定型期,主力成藏期在晚印支期-晚燕山期。五峰组-龙马溪组页岩构造抬升之前已进入主生烃期并生成了大量干气;构造抬升之后,页岩气藏进入调整破坏阶段。基于JY1井和PY1井的埋藏-生烃史,JY1井在J3-K1期间仍有持续的埋藏生烃,PY1井J3-K1期间生烃已经停滞,并且PY1井剥蚀较早,抬升时间提前了45Ma,区域盖层剥蚀殆尽,游离气经历长时间散失。关键的燕山期造成的生、排烃差异是两口井页岩含气量和产能差别较大的主要原因,因此,不同区域的构造演化导致的生、排烃的差异最终造成了页岩气的富集-贫化。4.建立公式恢复了涪陵地区的原始有机碳和原始生烃潜力,恢复系数DTOC为2.02。基于生烃动力学和物质平衡原理,对生、排气量进行定量评价,不同小层以及不同期次生产区的生、排气量、排烃效率均存在巨大差异。相比（6）-（7）、（8）-（9）小层,（1）-（5）小层具有更高的排烃效率以及更大排气量,但生气量多的优势弥补了排气量大的损耗,页岩气富集程度最高;（6）-（7）小层与（8）-（9）小层相比,生气量低,但排烃效率却比（8）-（9）小层要高,生的少、排的相对多直接导致页岩气富集程度不如（8）-（9）小层。一期生产区的生气量虽然不如二期生产区,但相比二期生产区,一期生产区大多属于构造稳定区,且断裂不发育、高角度裂缝很少,页岩气散失相对慢,页岩排气量也少。这直接导致一期生产区在页岩气富集程度高于二期生产区。综上可知,页岩气富集程度是生气、排气、构造作用三者共同作用的结果,高生气量、低排气量以及稳定的构造环境是保证页岩气富集的关键。5.假设抬升过程除了温度和压力以外,页岩含水饱和度、孔隙度以及TOC等不发生任何变化,基于此地质模型,结合生烃史以及恢复的生烃潜力,根据烃源岩随成熟度变化的累计排烃效率模型和吸附-游离气计算模型,分不同阶段对生、排烃量和含气量进行定量评价,对比不同井抬升前生-排烃量以及抬升后页岩气散失量变化,综合研究了地质历史时期的含气量、排烃/散失速率的变化以及构造抬升对页岩气富集的影响。结果表明,JY1井和PY1井抬升时刻的含气量分别为3.56m~3/t、2.80m~3/t,均高于现今含气量。构造抬升后,生、排烃作用停止,进而转变为气体散失作用,页岩气散失速率要远远小于生、排烃过程中的排烃速率;PY1井的散失速率要低于JY1井,JY1井、PY1井分别约有30%、20%气量发生了散失。6.通过调整沉积埋藏史,分别将JY1井和PY1井的构造抬升时间提前45Ma、延迟45Ma,然后结合生烃动力学参数在生烃动力学软件进行实际地质应用,结果表明,调整抬升时间后,两口井开始生烃时间并没有变化,在构造抬升之前均基本完成生烃,JY1井、PY1井的现今含气量分别比原抬升时间的现今含气量低0.57m~3/t、高0.19m~3/t。因此,构造抬升时间的早晚对页岩气富集有很大影响,抬升时间早不利于页岩气的富集,漫长的散失过程中会散失更多的页岩气。