页岩油储存于富有机质页岩纳米孔隙中,页岩的孔隙特征和孔隙演化对页岩油的富集非常关键,对于页岩油勘探开发具有重要意义。松辽盆地是我国最具潜力的陆相页岩油资源盆地之一。本文以松科1井南孔青山口组岩心为研究对象,利用X射线衍射技术、总有机碳含量测试、岩石热解分析、场发射扫描电镜、氮气吸附实验、高压压汞实验以及成岩物理模拟实验,探讨松辽盆地晚白垩世青山口组湖相富有机质页岩的矿物学特征、有机地球化学特征、孔隙特征和孔隙演化规律。青山口组页岩粘土矿物含量高。随深度增加,石英和伊利石含量增加,伊/蒙混层矿物含量减少。青山口组根据矿物含量划为7种岩石类型,按矿物脆性指数由高到低为:碳酸盐岩、混合型碳酸质泥岩、混合型泥岩、粘土质/硅质泥岩、含粘土硅质泥岩、混合型粘土质泥岩和含硅粘土质泥岩,这也代表可压裂性强弱顺序。青山口组页岩粒间孔隙最发育。页岩具有中孔性质,孔隙主要为板状颗粒集合体产生的缝状孔隙。随深度增加,平均孔径增大,比表面积和微孔体积减小,页岩孔隙结构和孔隙表面变得简单。青山口组最具优势的页岩油储层为含粘土硅质泥岩,具有最高的总有机碳含量和产烃潜量,较好的储层性质和中等可压裂性。随着热成熟度增加,页岩孔隙体积增加,平均孔径增大,孔隙结构变得简单。小于10 nm的孔隙显著减少,大于10 nm的孔隙显著增加。泥页岩孔隙演化过程为:①初期以机械压实作用为主,导致较大孔隙迅速减少;生烃作用较弱,较小孔隙有所增加。②随着热成熟度增加,以生烃作用为主,有机质孔隙大量增加,产生有机质酸溶解碳酸盐矿物形成较大溶蚀孔隙。粒间孔隙减少,粒内孔隙增加。③进入高过成熟阶段,有机质被大量消耗,有机孔隙增加变缓,孔隙度基本稳定或有所增加。在青山口组湖相页岩中,粘土矿物是孔隙结构的重要控制因素,其次为有机质含量。本文首次采用多维标度法对页岩的孔隙结构参数相关性进行分析,宏观掌握多个孔隙结构参数之间的相关性。本文利用逐步回归方法,首次用页岩孔隙结构参数拟合分形维数,得到回归方程,消除辛普森悖论的影响。本文获得了湖相页岩纳米孔隙特征及演化规律,岩石类型对页岩油储层的影响,并利用统计学方法完善了页岩孔隙特征相关性研究。这些研究对理解陆相页岩孔隙系统和陆相页岩油储层评价具有较为重要的作用。