深層頁巖氣儲層孔隙特征研究進展
——以四川盆地下古生界海相頁巖層系為例

劉樹根 焦 堃 張金川 葉玥豪 謝國梁 鄧 賓冉 波 李智武 吳 娟 李金璽 劉文平 羅 超

1.西華大學 2.“油氣藏地質及開發(fā)工程”國家重點實驗室·成都理工大學 3.成都理工大學能源學院4.自然資源部頁巖氣資源戰(zhàn)略評價重點實驗室·中國地質大學（北京） 5.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

0 引言

四川盆地下古生界海相頁巖普遍經歷了復雜的構造演化過程，受深埋藏、強隆升、強剝蝕、強變形作用影響[1]，大部分富有機質海相頁巖現今埋藏于深層（3 500 m以深）或超深層（6 000 m以深）。據統(tǒng)計，四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組底界埋深小于3 500 m的面積約為6.3×104km2，埋深大于3 500 m的面積為12.8×104km2，深層面積是中淺層的2倍[2-4]。該盆地下寒武統(tǒng)筇竹寺組底界埋深普遍大于3 500 m，最深超過10 000 m[1,5]?？碧脚c開發(fā)實踐表明，四川盆地龍馬溪組與筇竹寺組頁巖都具備強生烴能力[6-8]，下古生界海相頁巖對該盆地常規(guī)與非常規(guī)天然氣均有重要貢獻[9]，當前的觀點認為筇竹寺組主要為常規(guī)油氣藏烴源巖[10-11]，而龍馬溪組則主要為頁巖氣產層[12]。據中國石油西南油氣田公司頁巖氣研究院估算，川南地區(qū)龍馬溪組埋深4 500 m以淺面積為1.7×104km2，頁巖氣資源量為9.3×1012m3，其中，埋深介于3 500～4 500 m的深層頁巖氣資源量占該地區(qū)頁巖氣總資源量的近90%，埋深介于4 000～4 500 m的深層頁巖氣資源量占地區(qū)頁巖氣總資源量的約60%。中國石化在四川盆地及周邊地區(qū)的焦石壩、丁山、南川、永川等頁巖氣區(qū)塊內均探獲了深層頁巖氣儲層[13-15]，并已在丁頁2HF、威頁1HF和永頁1HF等井獲得了商業(yè)頁巖氣流。隨著我國向地球深部進軍戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進及油氣增儲上產、維護國家能源安全的迫切需求，四川盆地下古生界深層、超深層富有機質頁巖氣越來越受到重視。北美地區(qū)頁巖氣主要產層的埋藏深度很少超過3 500 m，深層頁巖氣僅在 Haynesville、Eagle Ford、Cana Woodford等 區(qū)塊得到了商業(yè)開發(fā)[16-19]。據統(tǒng)計，美國埋藏深度超過4 100 m的深層頁巖氣井壓裂后的產氣量相對較低，單井鉆井及壓裂成本均超過1億元人民幣，難以實現資源經濟有效動用[20]。因此，深層頁巖氣勘探與開發(fā)方面可資借鑒的經驗較少。

富有機質頁巖中異常高壓的形成、演化及保持對于其作為常規(guī)油氣藏烴源巖或者頁巖氣儲層的潛力均具有重要的研究與實踐價值[21-27]。對于處于高成熟、過成熟熱演化階段的四川盆地下古生界深層、超深層富有機質頁巖層系而言，異常高壓（超壓）的保持與演化是深層頁巖氣勘探與開發(fā)過程中最重要的科學與實踐問題之一[28-35]。甲烷的生成與運移是古老富有機質頁巖層系中異常高壓形成與演化的重要原因，其在頁巖層系天然裂縫和孔隙中常以游離方式存在，在有機質和黏土礦物表面以吸附方式存在，在干酪根和瀝青質中以溶解方式存在[36]，甲烷的3種賦存形式之間處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當外部條件變化時，上述平衡狀態(tài)會被打破，游離氣、吸附氣及溶解氣的比例會發(fā)生變化，隨頁巖氣儲層特征的不同，甲烷可保存或發(fā)生滲流與運移[37]。焦石壩區(qū)塊龍馬溪組頁巖中有機質和黏土礦物是甲烷吸附的主要對象，其貢獻率介于28.6%～67.6%[38]；頁巖的甲烷吸附能力在埋深介于900～1 800 m時達到最大值，此后隨溫度和壓力（深度）的增大，頁巖的甲烷吸附能力降低，游離氣占比增加[39]。深層頁巖氣儲層中孔隙、裂縫為游離氣提供了儲集場所，并且孔隙結構對于深層頁巖氣儲層中異常高壓的保持乃至頁巖氣的保存與富集均具有一定的指示作用，是事關深層頁巖氣能否保存與富集的重要研究內容。為此，筆者以四川盆地下古生界海相頁巖層系為例，利用掃描電鏡、低壓N2吸附、低壓CO2吸附及多重分形相關計算手段，開展了深層頁巖氣儲層納米孔隙相關特征參數、非均質性及連通性等方面的研究，探討了超壓對深層頁巖氣儲層孔隙結構的影響規(guī)律，以期進一步擴充深層頁巖氣保存與富集研究的思路與方法、為深層頁巖氣的勘探開發(fā)提供支撐。

1 深層頁巖氣儲層納米孔隙特征

四川盆地丁山等地區(qū)深層頁巖氣勘探開發(fā)實踐亦表明，部分深層頁巖氣井初始產氣量與中淺層頁巖氣井差異較小，但生產后期遞減速度和單井評估的最終可采儲量（Estimated Ultimate Recovery，簡稱EUR）差異較大，深層頁巖氣井普遍具有產量遞減快、經濟效益相對較差的特點[4,40]。深埋藏和強隆升作用及其對應的溫度壓力變化會對頁巖氣賦存狀態(tài)（特別是吸附態(tài)與游離態(tài)）產生重大影響：①埋深增大（溫度上升）會促成頁巖有機質的熱成熟度上升與大量熱成因氣的生成[41]，隨著埋藏深度增加，吸附氣的比例降低，游離氣的比例增高；②強隆升作用會因上覆地層壓力減小令頁巖層系中發(fā)育更多的裂縫，從而影響頁巖氣的保存與富集[1,42]。焦石壩區(qū)塊龍馬溪組中淺層頁巖的研究結果表明，龍馬溪組中淺層頁巖的甲烷生成量遠大于其甲烷吸附量，頁巖層系中有大量的游離氣存在[38]，這部分游離氣的保存或逸散對頁巖氣潛力具有重大影響。對深層頁巖氣儲層而言，高游離氣比例及高上覆地層壓力的雙重作用，令頁巖氣在儲層中的保存難度更大[43]。北美地區(qū)深層頁巖氣僅在Haynesville、Eagle Ford、Cana Woodford等得到商業(yè)開發(fā)[17-20,44]。因此，國外針對深層頁巖儲層特征開展的工作相對較少，針對深層、超深層頁巖孔隙、裂縫特征開展的研究工作主要集中于我國四川盆地[45-49]。通過對北美典型深層頁巖氣儲層特征進行統(tǒng)計發(fā)現（表1），Haynesville、Woodford、Eagle Ford、Bossier等深層頁巖氣儲層的熱成熟度均未達到高成熟、過成熟階段，部分層系還處于生油窗附近。深層頁巖氣儲層的總孔隙度、介孔+大孔的體積、微孔體積、平均孔徑等參數對比中淺層頁巖氣儲層區(qū)別不明顯，甚至還要略高一些。對于已處高成熟、過成熟熱演化階段的四川盆地下古生界深層頁巖來說，研究其儲層特征，對于研究深埋藏和強隆升作用下高演化富有機質頁巖層系中頁巖氣的保存與富集具有重要意義。根據頁巖甲烷吸附能力隨溫度和壓力的變化規(guī)律，在深層頁巖氣儲層中需更加重視游離氣的儲集空間[51]。

四川盆地下古生界頁巖中納米孔隙的形態(tài)受孔隙賦存位置（孔隙類型）、有機質顯微組分類型、埋藏深度、有機質熱成熟度及孔隙尺寸等因素綜合控制[52]，埋藏深度（上覆地層壓力）是影響四川盆地深層頁巖氣儲層孔隙形態(tài)的主要因素之一。對四川盆地中淺層、深層及超深層頁巖儲層特征的對比研究發(fā)現，高上覆地層壓力帶來的機械壓實作用對頁巖中微孔（小于2 nm）、介孔（2～50 nm）及大孔（大于50 nm）的影響存在差異，微孔往往更易受到壓實作用的影響。隨著埋藏深度的增大，上覆地層壓力亦具明顯增大趨勢，一定程度上會導致頁巖微孔的比表面積、體積往“均一化”方向發(fā)展，但超壓利于微孔發(fā)育與保存，可能會改變微孔減少的趨勢；而介孔的比表面積、體積、總孔隙體積等參數可能會由于頁巖成分、超壓狀態(tài)等特征而呈現出顯著差異[53-54]。對四川盆地不同埋藏深度的龍馬溪組及筇竹寺組頁巖的N2吸附實驗表明，微孔體積、介孔體積、微孔比表面積、介孔比表面積與頁巖成分、埋藏深度等不具明顯相關性或者僅具有弱相關性[54]，但介孔體積/微孔體積、介孔比表面積/微孔比表面積與埋藏深度具中—強相關性（圖1）。從具體數值來看，超深層頁巖介孔體積/微孔體積和介孔比表面積/微孔比表面積兩個比值較中淺層、深層頁巖大一個數量級；但深層頁巖的這兩個特征比值與中淺層相近或稍高，且其數值之間波動較大，可能是受到了不同樣品所在層系超壓特征差異的影響。

表1 北美地區(qū)典型深層頁巖氣儲層特征統(tǒng)計表

圖1 四川盆地深層頁巖介孔與微孔的體積比、比表面積比與埋藏深度的關系圖

位于川東北地區(qū)通南巴構造帶馬路背構造的馬深1井龍馬溪組、五峰組及筇竹寺組超深層頁巖孔隙的場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）圖像觀察與定量分析結果表明，與埋藏深度密切相關的機械壓實作用會壓縮頁巖中的納米孔隙，使其孔徑縮小；另一方面，壓實作用會改變孔隙的形態(tài)，使得近圓形的孔隙逐漸消失，使孔隙形態(tài)向狹長—裂縫形演化[46,55]。從已有研究成果來看，高上覆地層壓力帶來的壓實作用對超深層頁巖影響顯著，但對深層頁巖可能作用有限。一方面，部分深層頁巖依然保留著較大的孔徑與較規(guī)則的孔隙形態(tài)（圖2）；另一方面，深層頁巖的介孔體積/微孔體積、介孔比表面積/微孔比表面積波動較大?？碧介_發(fā)實踐表明，孔徑較大、孔隙形態(tài)較為規(guī)則的深層頁巖層系往往有著較大的地層壓力系數和較好的開發(fā)效果[56]。因此，深層、超深層頁巖中孔隙特征可能指示其內部超壓狀態(tài)的保持情況，其相關關系研究尚需更多的數據支撐。

圖2 四川盆地不同埋藏深度的頁巖中有機質孔FESEM照片

2 深層頁巖氣儲層孔隙的非均質性與連通性

頁巖孔隙的非均質性和連通性的表征有助于研究頁巖氣在儲層中的滲流和運移過程。據已有研究成果，海相頁巖中孔徑的分布并非均質分布，孔隙的形態(tài)也并非簡單的歐幾里得圖形[57-59]。部分研究結果表明，頁巖中發(fā)育的納米至微米級孔隙具有分形特征，其分形維數和頁巖的有機碳含量和礦物組成密切相關[60]，并基于此建立了分形維數和滲透率的關系[61]。然而，更多的研究結果表明，單一的分形維數在表征孔徑分布方面存在著較大的不足。北美Bakken頁巖及土壤科學研究結果表明，頁巖、土壤等多孔介質的孔徑分布具有多重分形特征[62-65]。多重分形是具有不同分形行為子集合組成的非均質分布的奇異集合[66]，是單分形或一維分形在復雜自然事物上運用的延伸。

盒計數法是目前國內外常用的計算分形維數的實用方法，具有操作簡單、精確性和適用性好的特點。利用盒計數法對四川盆地不同埋藏深度頁巖的CO2和N2吸附數據進行處理，分析其多重分形特征，表征其孔隙結構非均質性和連通性。CO2和N2吸附實驗數據分別用于微孔段、介孔—大孔段的多重分形特征分析。研究結果發(fā)現，四川盆地典型的中淺層、深層及超深層頁巖中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具多重分形特征。初步研究結果顯示，在獲取的多重分形譜（表2）和多重分形維數（表3）的諸多參數中，多重分形譜相關參數中的α5--α5+值與多重分形維數相關參數中的H指數分別對深層頁巖的非均質性及連通性具有較好的指示作用[62-63,67]。H指數反映了正自相關性程度，通?？梢杂脕肀碚骺紫兜倪B通性。H指數一般介于0～1，數值越大表明孔隙連通性越好，反之，孔隙連通性越差。

表2 足202井五峰組—龍馬溪組深層頁巖N2吸附數據的多重分形譜表

表3 足202井五峰組—龍馬溪組深層頁巖N2吸附數據的多重分形維數表

圖3 四川盆地下古生界頁巖孔隙α5--α5+值、H指數與埋藏深度關系圖

四川盆地不同埋藏深度龍馬溪組頁巖的α5--α5+值與H指數的對比結果發(fā)現，其H指數、α5--α5+值與埋藏深度未顯示出明顯的相關性（圖3），但明顯受頁巖總有機碳含量（TOC）、礦物含量及有機質熱成熟度等因素的影響（表4）。典型井龍馬溪組頁巖在同一埋藏深度下變化較大的H指數與α5--α5+值也顯示，即使在同一埋藏深度下頁巖的連通性、非均質性也存在較大差異。整體上筇竹寺組頁巖的H指數（介孔—大孔連通性）隨埋藏深度變深呈增加趨勢，并且頁巖的H指數在地表及埋深在8 000 m處趨于集中分布，而在其他埋深段呈現分散狀分布（圖3）。頁巖層系中超壓維持較好的金頁1井、金石1井以及磨溪9井筇竹寺組頁巖的連通性和非均質性均偏低，表明具有較低連通性和非均質性的頁巖，可能更有利于超壓的保持?？傮w來看，四川盆地下古生界頁巖的連通性、非均質性與埋藏深度不具明顯相關性，主要受頁巖TOC含量、礦物含量及有機質熱成熟度等因素的影響。

3 超壓對深層頁巖氣儲層孔隙結構的影響

地層超壓（本文中超壓指地層壓力系數大于1.5，高壓指地層壓力系數介于1.2～1.5）是頁巖氣富集高產的重要條件，超壓通常意味著良好的頁巖氣保存條件[68-73]。深層頁巖氣儲層中高游離氣比例帶來的超壓發(fā)育與保持等特征的變化及其對于頁巖氣保存與富集機理的影響，是深層頁巖氣區(qū)別于中淺層頁巖氣的核心科學問題。目前對于頁巖氣儲層超壓的研究主要在以下3個方面開展：①地層超壓特征與頁巖氣保存條件。這類研究主要是通過頁巖氣含氣量（或頁巖氣產量）與地層壓力系數的相關性分析，發(fā)現頁巖層系超壓對于頁巖氣保存與富集具有重要意義，認為超壓是頁巖氣保存條件好的先決條件之一[68-73]。但頁巖中超壓形成的原因較多，超壓并不意味著初期頁巖氣的富集，部分超壓井產能較低亦說明了單純基于壓力系數去表征頁巖氣保存可能不夠全面。②頁巖中超壓形成與破壞機制[24,74-76]。目前認為，欠壓實作用、構造擠壓作用、斷層作用、烴類生成和烴類熱裂解、蒙脫石向伊利石轉化、水熱增壓作用等是造成泥頁巖層系異常高壓的主要因素。李雙建等[75]研究認為四川盆地志留系頁巖氣超壓形成的機制主要是烴源巖生烴作用造成的流體膨脹，晚期構造抬升的時間、多期應力場的疊加改造和高角度裂縫發(fā)育程度是影響頁巖氣超壓形成后壓力保持的控制因素。③超壓與成巖作用[77-83]。該方面的研究多集中于熱演化程度較低的頁巖，Duan等[77]對我國鶯歌海盆地研究發(fā)現，超壓可以有效延緩泥巖的機械壓實和膠結作用，從而令孔隙得以更好保存?？傮w而言，國內外針對超壓與頁巖孔隙結構耦合關系及超壓對于孔隙保存的控制作用的研究較少，近年來由于深層頁巖氣勘探與開發(fā)需求取得了一些進展，主要集中以下兩個方面。

表4 川深1井筇竹寺組頁巖微孔非均質性、連通性與頁巖礦物成分相關分析數據表

3.1 超壓對頁巖孔隙度、孔徑的影響

通過對比超壓井（川深1井）及常壓井（馬深1井）超深層筇竹寺組頁巖的孔隙特征，分析高上覆地層壓力造成的機械壓實對頁巖孔隙度與孔徑的影響。從FESEM圖像的PCAS（Pores and Cracks Analysis System）軟件定量分析結果來看（表5），川深1井筇竹寺組頁巖中有機質孔隙比例占優(yōu)，有機質孔的面孔率占總面孔率的60%～90%；馬深1井頁巖以礦物基質孔隙為主，礦物基質孔隙的面孔率可占總面孔率的95%以上?？傮w而言，川深1井筇竹寺組頁巖的面孔率高于馬深1井，并且有機質孔隙、礦物基質孔隙的形狀系數均大于馬深1井。從概率熵來看，馬深1井頁巖中有機質孔的數值更低，其有機質孔排列比川深1井更具方向性。從圖像學定量分析的結果來看，川深1井頁巖地層超壓，頁巖中的有機質孔形態(tài)保存較好；馬深1井頁巖地層常壓，頁巖中的有機質孔保存較差，孔隙組成以礦物基質孔為主，并且黏土礦物粒間孔很少見，反映了其受到強烈的壓實作用影響。為了最大限度消除頁巖TOC含量、礦物組分對于頁巖孔隙結構的影響，選取TOC含量接近2.0%、石英含量介于40%～70%、黏土礦物含量介于20%～30%的川深1井和馬深1井頁巖樣品進行N2吸附實驗，發(fā)現馬深1井（常壓）頁巖的平均孔徑、介孔比表面積/微孔比表面積、介孔體積/微孔體積等參數均大于川深1井（超壓），川深1井頁巖在微孔比表面積和微孔體積均明顯高于馬深1井，川深1井超壓頁巖中的微孔較馬深1井常壓頁巖的微孔更為發(fā)育（圖4）。通過研究發(fā)現，超壓可以部分抵消上覆地層壓力對于微孔的機械壓實作用，有利于甲烷在其中的保存。

表5 筇竹寺組頁巖孔隙發(fā)育情況表

圖4 川深1井與馬深1井頁巖N2吸附參數對比圖

四川盆地典型頁巖氣井富有機質頁巖層段（甜點段）孔隙度與埋藏深度的研究成果表明：①常壓條件下頁巖孔隙度與現今埋深呈明顯的負相關性，即埋藏深度越大，孔隙度越低；②超壓條件下，二者不具明顯相關性。相近埋藏深度下，四川盆地超壓頁巖孔隙度明顯比常壓偏大（圖5-a）?；贔ESEM圖像PCAS軟件計算的頁巖總面孔率也顯示，相近埋藏深度下超壓頁巖的面孔率明顯高于常壓頁巖（圖5-b）。綜上所述，頁巖層系超壓可以部分抵消上覆地層壓力對于孔隙（特別是微孔）的機械壓實作用，延緩甚至改變孔隙度（面孔率）隨埋藏深度加深而下降的趨勢，有利于頁巖氣的保存。

圖5 四川盆地優(yōu)質頁巖段孔隙度、面孔率與埋藏深度的關系圖（部分數據引自本文參考文獻[76]）

3.2 超壓對固體瀝青孔隙形態(tài)的影響

頁巖以微納米級孔隙為主的孔隙組成帶來的高毛細管壓力是微小封閉流體系統(tǒng)（微孔超壓）存在的基礎，若干個微小封閉流體系統(tǒng)可能相互連通形成獨立的壓力封存箱。由于強非均質性與低滲流能力，頁巖層系特別是深層、超深層頁巖層系中可能存在若干個相互不連通的壓力體系。除孔隙壓力、有效應力等關鍵參數，頁巖中封閉流體系統(tǒng)中超壓保持及流體的滲流行為與其孔隙的連通性及孔隙尺寸密切相關。在超壓的形成與演化過程中，有效應力和孔隙壓力的變化會導致頁巖中的孔隙形態(tài)、大小等特征發(fā)生一系列變化[54,84]。

烴類物質的熱裂解主要發(fā)生于高—過成熟熱演化階段。這一階段液態(tài)烴裂解生氣占主導地位[85-86]，固體瀝青孔隙大量生成的階段與甲烷大量生成的階段吻合[87]。由于具有高孔隙度及較大的比表面積，固體瀝青對于游離氣、吸附氣乃至溶解氣的儲集均有重要貢獻，是甲烷在頁巖中最為重要的儲集空間之一[88]。同時，固體瀝青作為下古生界頁巖成熟度測試載體，其反射率及激光拉曼特征光譜直接反映其熱演化程度[89-90]。

頁巖中孔隙的形態(tài)受孔隙賦存位置（孔隙類型）、有機質顯微組分類型、上覆地層壓力、有機質熱成熟度及孔隙尺寸等因素綜合控制[54]。固體瀝青中的孔隙分布于單一顯微組分當中，孔隙類型屬有機質孔，孔隙成因與烴類物質的熱裂解密切相關，成因類型單一，并且固體瀝青孔隙（熱成因孔）初始形態(tài)穩(wěn)定，以近圓形和橢圓形為主[55,91-92]。在以上因素當中，其孔隙形態(tài)很可能只受到上覆地層壓力的影響。通常來說，埋藏深度的不斷增加會令上覆地層壓力不斷增大，頁巖層系需要很大的孔隙壓力才能夠保持超壓狀態(tài)，否則地層有效應力大于地層破裂壓力則會導致孔隙壓力周期性滲漏[93-95]或連續(xù)滲漏。對于高成熟度富有機質頁巖來說，滲漏的主體極有可能是甲烷氣體，而有機質孔是甲烷在頁巖中最為重要的儲集空間之一[96-97]，頁巖層系滲漏的甲烷很可能是儲存于固體瀝青孔隙之中[98]。目前仍保存有大量甲烷氣體的固體瀝青孔隙很可能由于其很高的孔隙壓力而保持其近圓形或橢圓形的原始形態(tài)[99]；而甲烷氣體已全部或部分泄露的固體瀝青孔隙則會靠縮小孔隙體積或充填其他流體從而增大孔隙壓力不至于被全部壓扁塌陷，在非均勻的地層應力條件下，往往會造成孔隙的變形[54,100]。從理論上而言，固體瀝青孔隙形態(tài)具備表征微小封閉流體系統(tǒng)超壓狀態(tài)的可能性。

利用光片/薄片鑒定、激光拉曼光譜及FESEM等手段對多口井龍馬溪組頁巖中的藻類體與固體瀝青納米孔隙進行對比發(fā)現，固體瀝青中孔隙形態(tài)通常比藻類體更加規(guī)則[54]，其原因很可能是固體瀝青中孔隙組成以熱成因孔為主，而藻類體大量形態(tài)各異的原生孔拉低了形狀系數[54]。由于固體瀝青形成時間更晚，其受到的后期成巖作用的影響通常比藻類體等其他顯微組分更小，固體瀝青熱成因孔更易保持其原始形態(tài)。對四川盆地及周緣地區(qū)馬深1井、鹽志1井、東頁深1井、丁頁5井、合201井、足202井、寧西202井、洞201井等不同構造位置的典型井頁巖中固體瀝青孔隙的形狀系數與頁巖氣含氣量之間的相關性分析表明（圖6），在埋藏深度大于2 500 m時，頁巖中固體瀝青孔隙形態(tài)與頁巖含氣量呈較好的線性正相關（R2=0.62），間接反映其所在（微小）封閉流體系統(tǒng)的壓力狀態(tài)。因此，深層—超深層頁巖中固體瀝青的微觀結構很可能與其所處的（微?。┓忾]流體系統(tǒng)的壓力狀態(tài)相關，但其機理及相關程度等問題尚需更多研究。

圖6 四川盆地典型井頁巖固體瀝青孔隙形狀系數與含氣量的相關分析圖

4 結論

通過分析總結國內外深層頁巖氣儲層孔隙特征，研究、對比四川盆地深層—超深層頁巖孔隙特征的研究成果，總結四川盆地深層下古生界頁巖氣儲層孔隙特征研究進展主要體現在以下幾個方面：

1）高上覆地層壓力帶來的壓實作用對超深層頁巖影響顯著，但對深層頁巖作用有限，部分深層頁巖依然保留著較大的孔徑與較規(guī)則的孔隙形態(tài)，同時深層頁巖的介孔體積/微孔體積、介孔比表面積/微孔比表面積波動較大。

2）四川盆地下古生界頁巖孔隙的連通性、非均質性與埋藏深度不具明顯相關性，主要受頁巖TOC含量、礦物含量及有機質熱成熟度等因素的影響。

3）頁巖層系超壓能夠在一定程度上抵消上覆地層壓力對于孔隙（特別是微孔）的機械壓實作用，延緩甚至改變孔隙度（面孔率）隨埋藏深度加深而下降，以及孔隙形狀系數隨埋藏深度加深而減小（形態(tài)變得不規(guī)則）的趨勢，對頁巖氣的保存與富集具積極意義。

4）深層頁巖中固體瀝青孔隙形狀系數與其所處封閉流體系統(tǒng)超壓特征具中度相關性。