近年来,伴随页岩油气在全球非常规油气领域中的成功勘探开发,页岩储层储集空间逐渐成为研究热点。页岩储层孔隙特征和孔隙垂向演化规律研究,能够为页岩储层储集性能探讨、页岩油气赋存状态及资源量评价、有利聚集层段（和优势储集相带）预测提供基础地质依据。因此,如何精确全息表征页岩储集空间结构特征并判断孔隙结构在成岩过程中的演化规律成为储层研究的关键问题。东营凹陷沙河街组页岩不仅是中国东部陆相盆地内优质的烃源岩,也是有利的页岩油储层。本文在充分调研和总结国内外学者研究成果的基础上,以东营凹陷沙河街组三段下亚段—沙河街组四段上亚段页岩储层为研究对象,针对抽提处理的原始自然演化页岩样品,利用薄片观察、TOC分析、岩石热解、XRD衍射、场发射扫描电镜、低温N2吸附、高压压汞、核磁共振等储层精细刻画技术手段,开展页岩储层特征、孔隙结构特征、孔隙结构演化及孔隙发育控制因素研究。研究结果显示:沙河街组页岩具有“三高两低多种类型”的特点,即碳酸盐矿物、黏土矿物和有机碳含量高,热演化程度和碎屑矿物含量低,有机质类型多样II1型为主;场发射扫描电镜揭示沙河街组页岩发育6种孔裂隙,包括粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔、有机质纳米孔和微裂缝。其中,粒间孔和黏土矿物层间粒内孔是最主要的孔隙类型;孔隙形态复杂,狭缝状孔隙和细颈广体的墨水瓶形孔隙相对发育。联合高压压汞、低温氮气吸附和核磁共振技术对页岩微观孔隙结构进行表征。结果表明,纹层→层状→块状,页岩微观结构逐渐变差:纹层状页岩孔径分布较宽,发育较多微米级别的层间缝;块状岩相孔径主要分布在100nm以下;全孔径分布曲线具有三峰特征,峰值孔径主要分布于2～6nm、20～80nm和5000～50000nm之间,表明孔径介于这三个区间内的孔隙较为发育;孔径小于25nm的孔隙提供了约50%的孔体积和93.3%的比表面积,其次是25-100nm,100-1000nm孔隙最不发育。研究区页岩孔隙度、单位TOC孔体积和单位TOC比表面积随深度的变化曲线形态相似,呈“S”形,从浅至深,经历了降低、增加再降低的连续过程。另外,四类孔隙（微孔、小孔、中孔和大孔）单位TOC孔体积随深度的演化趋势一致,只是增加或降低的幅度不同。整个演化阶段,由微孔提供主要的比表面积,除生油窗生烃高峰期由微孔和大孔共同提供主要的孔体积外,其他阶段微孔对孔体积的贡献占据主导地位。页岩储层孔隙发育主要受控于架构矿物和有机质的含量,孔体积和比表面积与黏土矿物含量、有机质含量均呈线性正相关关系,与碳酸盐矿物含量呈负相关。3400～3750m深处异常高孔带是页岩油有利聚集层段,建议页岩油井位部署时予以关注。