近年来勘探开发表明,大民屯凹陷沙四下段富含页岩油,是实现页岩油开采的主力产层之一。沙四下段为典型的致密储层,其储层宏观地质勘探已较为成熟,但微观孔隙结构较为复杂,制约了该储层进一步高效开发。本文在前人研究成果之上,利用亚离子抛光、扫描电镜观察,高压压汞、低温氮气吸附及核磁共振等多种实验分析技术手段,结合Image J软件来定量获取大民屯凹陷沙四下段泥页岩微观孔隙结构定量参数,并根据分形理论阐述微观孔隙分形特征,开展制约储层高效开发的储层物性、微观孔隙结构特征及其影响因素的综合研究,分析沙四下段根据沉积旋回划分的三个层组的致密储层岩石学特征、物性特征、储集空间孔隙类型、微观孔隙结构特征、渗流特征及储层非均质性,明确研究区泥页岩层系微观优势储层类型,并查明影响微观孔隙结构发育的因素。研究结果表明:沙四下段储层岩性以油页岩、白云岩、泥质粉砂岩及泥岩4种岩相类型为主;储集空间孔隙类型以矿物基质孔及微裂缝为主,有机质孔欠发育;孔隙主要发育介孔,少量宏孔,可动流体饱和度整体偏低,储层非均质性较强,微观孔隙结构的优势储层为层组Ⅱ。影响储层微观孔隙结构的因素主要为有机质和基质矿物成分,分形维数可间接反映微观孔隙结构的复杂程度;有机质含量和有机质演化程度有利于有机质孔隙的发育。基质矿物组成中的石英含量对孔隙发育起到负相关作用,碳酸盐岩含量与泥页岩孔隙体积关系呈正相关,粘土矿物含量与总孔体积呈负相关关系。宏孔的发育主要受石英和碳酸盐岩含量控制,有机质含量影响较弱,粘土矿物含量起到负向作用;介孔的发育主要受控于碳酸盐岩含量,有机质含量次之,粘土矿物含量对介孔的贡献相对较弱。对沙四下段泥页岩储层微观孔隙结构特征研究及控制因素分析为下一阶段该区进一步的勘探开发提供参考依据。