典型陸相頁巖油層系成巖過程中有機質演化對儲集性的影響

胡文瑄，姚素平，陸現彩，吳海光，孫福寧，靳 軍

(1.南京大學 地球科學與工程學院，江蘇 南京 210046；2.中國石油 新疆油田分公司 實驗檢測研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

近年來，頁巖油氣勘探在許多國家取得了巨大的經濟效益，特別是在北美和中國，頁巖油氣資源已成為全球油氣資源中重要的組成部分。在北美，頁巖氣資源主要采自于古生代或中生代海相富有機質頁巖層系，如Barnett頁巖[1-2]、Marcellus頁巖[3]和Haynesville頁巖[4]等；同樣，頁巖油/致密油資源也主要來自于海相地層，例如Bakken頁巖[5]和Eagle Ford頁巖[6]等。北美目前開發的頁巖油氣資源主要來自于海相富有機質頁巖層系，因此大多數的研究集中在海相[7]。相較于北美，陸相富有機質頁巖層系在中國廣泛分布。近年來，在準噶爾盆地二疊系蘆草溝組[8-9]，三塘湖盆地二疊系蘆草溝組[10]，鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7段[11-13]，四川盆地侏羅系自流井組[14]，松遼盆地白堊系青山口組[15-16]，渤海灣盆地古近系沙河街組三段、四段[17-23]和孔店組二段[24]，江漢盆地古近系新溝嘴組[25]，以及南襄盆地古近系核桃園組[26]等陸相富有機質頁巖層系中獲得了頁巖油氣探勘的初步進展和成果，顯示出良好的油氣勘探前景，越來越引起國內學者和石油行業的廣泛關注。

隨著頁巖層系勘探開發和理論研究的不斷深入，越來越多的學者發現方解石和白云石等不穩定礦物溶蝕形成的次生溶蝕孔隙是頁巖層系中最為重要的儲集空間之一[8-10,21,23,25-28]。無論是頁巖本身，還是頁巖層系中的致密白云巖、灰巖、砂巖或其過渡巖性等薄夾層均可能存在較多的次生溶蝕孔隙，對頁巖層系整體儲集物性的增加具有明顯的貢獻。然而，人們對頁巖層系中溶蝕性流體的性質、來源、分布和作用方式等還不清楚，嚴重影響了對頁巖層系中儲集空間形成機理及分布規律的認識，制約著頁巖油氣勘探開發的進程。

烴源巖在熱成熟過程中可以產生大量的有機酸和CO2[29-33]。水熱模擬實驗表明，有機酸的生成量相當于有機碳含量(TOC)的1%～2%，CO2的生成量相當于TOC的1%～10%[34]。當大量的有機酸和CO2生成后，優先在烴源巖內部或靠近烴源巖的地方溶蝕不穩定礦物組分，產生次生溶蝕孔隙[32]。當反應產物排出反應體系或在體系內部發生遷移，就會導致總孔隙度的增加或孔隙的再調整[27,29,34-35]，從而改善儲層質量。同時，頁巖經常被認為是附近粗粒沉積(夾層)中自生礦物的物源，包括硅質[36-37]、有機酸[30-32]和CO2[29]等，造成粗粒沉積巖中的成巖過程更加復雜。陸相富有機質頁巖層系具備更加優越的反應條件：1)頁巖層系有機質含量高，成熟度適中，能夠產生大量的有機酸和CO2；2)水熱模擬實驗表明，有機酸和CO2的生成量與有機質的類型密切相關[32]，高含氧量的陸源有機質可能具有更大的有機酸和CO2的生成潛力；3)相對于海洋，湖泊對高頻氣候變化更加敏感，從而導致頻繁的相變化[38]，因此在陸相富有機質頁巖層系中常見粗粒碎屑巖或碳酸鹽巖薄夾層，頁巖層系中的這些夾層具有明顯的距離優勢，更容易與互層的頁巖中產生的有機酸和CO2發生反應；4)陸相頁巖層系物質組分更為復雜，火山物質、碳酸鹽礦物或其他高溫硅酸鹽礦物等不穩定礦物組分含量較高，具備良好的反應物質基礎；5)差異壓實、生烴增壓、排烴作用和油氣運移等一系列過程增加了有機酸和CO2的流動能力，增大了反應范圍和強度，同時能夠使部分反應產物排出體系或重新分配，從而改善儲層質量。然而，人們往往關注于大套的碎屑巖或碳酸鹽巖儲層中有機酸和CO2參與下的成巖過程，而忽視了陸相富有機質頁巖層系中的反應過程。因此，頁巖層系中的礦物溶蝕沉淀特征、次生溶蝕孔隙發育特征及其反應機理和分布規律是一個亟待研究解決的問題。

中國目前初步勘探的多個陸相富有機質頁巖層系沉積時，湖盆均具有不同程度的咸化背景，碳酸鹽礦物含量較高，表現為富碳酸鹽礦物的頁巖層系。碳酸鹽礦物在埋藏成巖過程中具有不穩定的特性，因此富碳酸鹽礦物頁巖層系的成巖作用更具有特殊性和復雜性。鑒于此，本文選取了東部和西部兩個典型陸相富有機質頁巖層系為研究對象，分別為渤海灣盆地古近系沙河街組(主要為灰質頁巖層系)和準噶爾盆地二疊系蘆草溝組(主要為云質頁巖層系)，在常規成巖作用研究基礎上，重點討論成巖過程中的有機-無機相互作用，特別是與有機質熱演化相關的酸性流體的影響，涉及到碳酸鹽礦物和部分硅酸鹽礦物的溶蝕-沉淀特征，及其相關的溶蝕改造型儲集空間發育特征與成因機理，以期為中國陸相富有機質頁巖層系油氣勘探提供借鑒。

1 沙河街組成巖作用及有機質演化對孔隙發育的影響

1.1 成巖作用與孔隙發育基本特征

渤海灣盆地總體上是一個單階段演化盆地，沙河街組的埋深一般在1 500～4 500 m范圍，經歷了不同的成巖作用階段，為泥頁巖層系的成巖作用過程提供了良好前提。為了揭示不同成巖階段泥頁巖孔隙變化情況，以沙河街組典型粉砂質泥頁巖層段為目標，從淺到深(1 866.5～4 090.9 m)采取了不同鉆井的巖心樣品，用氣體吸附法進行孔隙體積與比表面積測試研究。結果發現，隨著埋藏深度的增加，泥頁巖的微孔體積和比表面積會經歷微孔減少、增加以及再減少3個階段(圖1)：在深度0～3 000 m范圍，比表面積從>5 m2/g(STP，標準溫壓)減少到<2 m2/g(STP)，孔隙體積從0.025 cm3/g(STP)減少到<0.010 cm3/g(STP)；從深度3 000～3 750 m，比表面積和孔隙體積迅速上升，分別可達至>9 m2/g(STP)和0.040 cm3/g(STP)；然后，隨深度增加比表面積和孔隙體積又迅速降低，4 100 m深度時比表面積和孔隙體積分別可降低到<4 m2/g(STP)和<0.015 cm3/g(STP)。

從上述孔隙度的變化規律可以推斷，在深度3 000 m以上范圍內，壓實作用是造成孔隙度降低的主導因素。在深度3 000 m以下，孔隙度迅速升高，除了粘土礦物轉化的因素外，主要是受生烴增壓的影響。按照東營凹陷的地溫梯度，3 000 m深度溫度接近100 ℃，蒙脫石及伊/蒙混層礦物大量轉化為伊利石，可以形成一定數量的剩余空間。李穎莉等[39]認為，僅是蒙脫石向伊/蒙混層礦物的轉化，就可造成層間微孔隙減少約15%左右，礦物的比表面積也相應降低，即礦物顆粒本身收縮而產生剩余空間。與此同時，在較高溫度和孔隙水(粘土礦物轉化排出的水)等因素作用下，部分礦物(如碳酸鹽礦物等)會發生重結晶作用，導致礦物顆粒變大，小顆粒在溶蝕-沉淀機制作用下向大顆粒轉化，也產生一定的微孔隙[40]。當然，深度3 000 m以下有機質生烴作用的影響也非常顯著，將在后文討論。

在深度大約4 000 m以下，粘土礦物的轉化基本完成，由此產生的流體作用逐漸消失，壓實作用又發揮主導作用，致使孔隙度再度降低。毫無疑問，這時的生烴作用仍處于較高峰值，但沒有能夠保持住較高的孔隙度。根據大量巖石薄片的觀測分析發現，沙河街組頁巖層系中的孔隙類型較為多樣，既保留有部分原生孔隙(如粒間孔和粒內孔等)，也發育有豐富的次生孔隙(特別是溶蝕孔隙)，還有一些微裂縫(構造裂縫和成巖裂縫等)，特別是在一些頁巖層段中發育密集的層理縫。李鉅源[20]和楊超等[19]做過研究和總結，此處不再贅述。

1.2 有機質演化對儲集空間的影響

有機質生烴作用過程中形成的孔隙可以改善泥頁巖的孔隙度。泥頁巖孔隙演化主要受控于干酪根熱演化，而與基質礦物孔隙演化關系不大[41]。有機質熱演化和生、排烴過程中釋放的有機酸和CO2溶蝕鋁硅酸鹽礦物和碳酸鹽礦物能夠產生的最大次生孔隙度分別可達4.49%～7.48%和1.54%～2.56%[42]。酸性流體溶解頁巖中的泥晶方解石，致使方解石發生再沉淀而重結晶，在此過程中會產生重結晶晶間孔、溶蝕孔縫及層間縫等，有效地提高了泥頁巖的孔隙度，并且改變了巖石的力學性質，巖石變得脆性更大[43]。

圖1 渤海灣盆地東營凹陷沙河街組泥巖微孔發育特征隨深度變化關系Fig.1 Micro-pore characteristics vs.depth of the Shahejie Formation mudstone in Dongying Sag,Bohai Bay Basin(圖中由淺到深10件樣品均為粉砂質泥頁巖(個別含鈣質)，采樣鉆井與深度分別是：①王161井，埋深1 866.5 m；②王35井，埋深2 171.5 m；③王7井，埋深2 665.2 m；④梁101井，埋深2 985.0 m；⑤永89井，埋深3 086.6 m；⑥牛17井，埋深3 607.5 m；⑦豐深2井，埋深3 872.8 m； ⑧王78井，埋深3 902.3 m；⑨豐深2井，埋深3 970.7 m；⑩坨764井，埋深4 090.9 m。)

根據濟陽坳陷古近系自然樣品和熱模擬泥頁巖樣品介孔發育特征的研究，并綜合已有研究成果，我們將中國東部中新生代泥頁巖儲層孔隙演化劃分為3個階段。

1) 未成熟階段

淺埋藏早期成巖階段，有機質處于未成熟階段，成熟度參數鏡質體反射率(Ro)小于0.5%，主要為未成熟油和生物氣。該階段成巖作用以機械壓實作用為主，上覆壓力增大，顆粒間緊密接觸，孔隙中豐富的自由水受壓實作用影響而快速排出，孔隙度急劇變小，同時孔隙的數量也急劇減少。粘土礦物層間孔和收縮孔縫為該階段孔縫發育的主要類型。

2) 低成熟-成熟階段

① 低成熟階段(Ro=0.5%～0.7%)

該階段有機質演化生成油氣，并伴有有機酸和CO2等大量產出，可對碳酸鹽礦物和長石等硅酸鹽礦物進行溶蝕。由于鉀長石遭受溶蝕，引發鉀離子的釋放，進一步促進了蒙脫石向伊利石的轉化。根據物質平衡原理，對應溶蝕作用必然有沉淀作用，碳酸鹽礦物在此階段會表現出較為復雜的溶解-沉淀現象，發生晶粒大小、結構及產狀的重組。巖石在該階段會形成各種孔縫，為油氣和有機酸等流體提供運移通道，對碳酸鹽礦物的重組起明顯的促進作用。該階段孔隙面貌產生較大調整，粒間孔、溶蝕孔、成巖收縮縫和構造裂縫數量明顯增多。

對典型鉆井自然樣品的小角X-散射測試結果表明，在Ro值低于0.7%時，細介孔體積百分比出現上升，粗介孔比例下降，反映了粗介孔向細介孔的轉化，無疑是機械壓實的效應，而蒙脫石向伊利石轉化對細介孔的影響有限(圖2)。

② 成熟階段(Ro=0.7%～1.3%)

當Ro值大于0.7%時，生烴作用產生的流體形成高壓，有效地緩解了因地層壓力加大對孔隙進行的機械壓實；而此時蒙脫石向伊利石轉化明顯，蒙脫石完全伊利石化，隨之發生的是孔隙直徑明顯增大，致使細介孔的體積分布降低明顯，粗介孔比例明顯升高，中介孔也有所增加(圖3)。由于熱演化程度的增高，在Ro值達到0.9%時，有機質裂解生烴形成有機質孔。隨著埋藏深度的增加，有機質孔大量生成，增加了泥頁巖的孔隙度；有機質內部納米級孔隙的發育，整體上增加了介孔孔容。由于剛形成內部孔隙，孔隙直徑發育的模式是由小及大。隨熱演化程度的加深，孔徑增大明顯，會再次影響細介孔的分布特征，細介孔再次出現下降的趨勢。

3) 高成熟-過成熟階段

進入高成熟階段(Ro=1.3%～2.0%)的富有機質泥頁巖由生油為主逐漸轉化為生氣為主，地層流體溶液趨于飽和，從而產生較多沉淀作用，裂縫和孔隙往往被各種新生礦物充填膠結，導致孔隙度的降低。地層流體排出后，巖石內部流體壓力降低，部分裂縫相應閉合。由于有機質生氣形成大量納米級的有機質孔，致使泥頁巖孔隙中值半徑降低明顯。

圖2 渤海灣盆地東營凹陷古近系沙河街組頁巖樣品中介孔-中細介孔和粗介孔孔隙體積百分比隨井深/Ro的變化(基于小角X-射線散射實驗結果)Fig.2 Changes of the pore volume proportion of mesopores,meso-micro pores and macro-pores with well depth/Ro in the shale samples from the Paleogene Shahejie Formation,Dongying Sag,Bohai Bay Basin(based on results of small angle X-ray scattering experiment)a.利頁1井；b.牛頁1井；c.樊頁1井

圖3 渤海灣盆地東營凹陷利頁1井泥頁巖介孔孔徑分布特征Fig.3 The distribution of pore size in shales from Well Liye 1,Dongying Sag,Bohai Bay Basin

到過成熟階段(Ro>2.0%)后，孔隙系統保持穩定階段，此時有機質生烴高峰已過，僅有少量殘留的有機質發生裂解反應。該階段巖石已處于成巖作用晚期，骨架的抗壓能力與穩定性均大大提高，因此壓實作用對巖石孔隙結構的影響不大，相對穩定的流體環境降低了礦物內部無機孔的發育比例，整體孔隙系統處于相對穩定狀態，孔隙度變化不大[23]。

2 蘆草溝組成巖作用及有機質演化對孔隙發育的影響

準噶爾盆地二疊系蘆草溝組是一套陸相云質頁巖層系，頁巖油資源潛力巨大，很多學者對其儲集空間特征[8-9,38,40-42]和頁巖油形成條件及聚集模式[43-44]開展了比較系統的研究工作，也對原始沉積過程[44-46]和巖石類型[47-53]進行了分析與總結。但是，對頁巖層系中主要儲集巖的成巖作用研究還比較薄弱，尤其是對成巖過程中的有機-無機相互作用認識還不深入，嚴重制約著下一步的頁巖油勘探開發進程。

2.1 成巖作用與孔隙發育基本特征

巖心和野外剖面觀察表明，蘆草溝組厚度變化較大(250～800 m不等，吉木薩爾凹陷中<300 m)，是一套由粘土礦物、長英質碎屑礦物、碳酸鹽巖礦物和部分凝灰質組成的混積巖，有機質含量一般大于1%，平均2.5%左右。巖性以泥頁巖為主，甜點段發育較多云質巖和粉砂巖薄層，與富有機質泥頁巖互層產出，因此，不同巖性的成巖作用雖有不同，但相互影響比較顯著。

蘆草溝組的埋藏-成巖演化基本上也是一個單階段歷程(圖4)，其成巖作用目前處于中成巖階段，除了成巖壓實和粘土礦物轉化等常見的成巖作用外，有兩個特征非常突出：一是由于有機質含量比較豐富，酸性有機流體的作用非常顯著；二是由于易溶組分(包括白云石和方解石等碳酸鹽礦物，以及部分火山凝灰質等)含量較高，溶蝕作用非常普遍。在早成巖作用早、中期，主要以壓實作用為主，并伴隨著碳酸鹽礦物的次生加大，各種巖性基本完成固結成巖。至早成巖階段末期，有機質進入低成熟階段，由于有機酸和CO2等酸性物質的生成，致使部分堿性礦物如碳酸鹽礦物(特別是方解石)和少量鉀長石及火山凝灰質出現溶蝕現象。

進入中成巖作用階段后，隨著有機質演化進入成熟階段，大量酸性物質也隨之達到峰值階段，加之衍生出一定量的H2O，溶蝕作用非常顯著(圖5)，甚至一些硅酸鹽礦物和黃鐵礦等也發生了部分溶蝕(圖5a)。在層理比較發育的巖性中，流體順層滲流比較明顯，導致物質的帶出，從而產生較多次生溶蝕孔隙(圖5b)。在相對致密的巖層中，流體作用發生在相對封閉的條件下，致使溶蝕與沉淀作用并存，就近形成一些次生礦物，主要是方解石、白云石和次生鈉長石等(圖5c—e)。

需要指出的是，蘆草溝組泥頁巖層系中的云質巖和粉砂巖/細砂巖夾層的溶蝕作用更為強烈。由于這些夾層不僅含有一定量的有機質(特別是云質巖類)，且與富有機質泥頁巖頻繁互層，往往成為成巖流體/酸性成烴流體的排泄通道，溶蝕程度尤為顯著(圖5f)。

2.2 酸性有機流體作用與次生孔隙形成

眾所周知，在烴源巖深埋、有機質逐漸成熟過程中，有機質的熱演化會形成大量的有機酸(例如羧酸、酚酸)和氣體(例如CO2，H2S)，對含油氣系統的環境條件和物質組成都有顯著影響[30-35,54-58]。蘆草溝組發育累積厚度大、分布范圍廣的暗色泥頁巖，并已進入成熟階段[52-53]，必然已經產生了大量的有機酸和氣體，顯然有機流體對蘆草溝組儲層的作用很可能是次生孔隙形成的重要原因。胡文瑄等[59-60]曾對不同類型流體來源的地球化學判識標志進行了總結，指出次生方解石碳同位素偏負是鑒別有機流體的重要標志。所以，本次研究將以碳同位素值為切入點，分析改造蘆草溝組致密儲層的流體來源和作用機理。

對甜點層段典型樣品的碳同位素(δ13C)和有機質含量(TOC)進行了系統分析，發現樣品中碳酸鹽礦物的δ13C值與全巖TOC為負相關關系(圖6a)：TOC<1%的樣品中，δ13C(VPDB)值較高，為8‰～12‰；TOC>3%時，δ13C(VPDB)值降為6‰～8‰，降幅達2‰～4‰。井下觀測發現，δ13C值下降的樣品中，普遍發育次生白云石或次生方解石。毫無疑問，有機來源的C參與了次生碳酸鹽礦物的形成。由于目前分析的是全巖樣品，所得的δ13C值是基質碳酸鹽礦物(主體)和次生碳酸鹽礦物的混合，其中的次生碳酸鹽礦物的δ13C值還要低得多。Wu 等[9]利用顯微統計方法估算了次生碳酸鹽的δ13C值，其分布范圍低于-8.5‰。最近，作者在澳大利亞國立大學地球科學實驗室開展了原位微區測試，其中基質白云石與次生白云石的δ13C(VPDB)差值為10‰～15‰，前者分布范圍在5‰～10‰，甚至更高，而次生白云石的δ13C(VPDB)值普遍為負值(-3‰ ～ -8‰)，表明同位素值偏負的有機碳參與了溶蝕-沉淀作用。

此外，δ13C值與FeCO3含量的關系圖表明，隨著FeCO3含量的增高，δ13C值也表現出顯著降低的特點(圖6b)。眾所周知，Fe主要是以類質同象形式賦存在成巖階段形成的碳酸鹽巖礦物中，它的升高表明次生碳酸鹽礦物含量增多，也說明了次生碳酸鹽礦物是導致δ13C值降低的主要原因。因此，次生碳酸鹽礦物的形成與有機成因流體密切相關。

圖5 準噶爾盆地吉木薩爾凹陷J174井二疊系蘆草溝組粉砂質/云質泥頁巖的成巖溶蝕-沉淀現象[8]Fig.5 The diagenetic dissolution and precipitation of the silty/dolomitic shales in the Permian Lucaogou Formation in Jimusar Sag,Junggar Basin[8]a.巖心照片，樣品經受了不均勻的流體溶蝕作用，具有明顯的溶蝕邊界，J174井，埋深3 200.1 m(修改自Wu 等，2016)；b.電子探針(BSE)照片，云質-粉砂質泥巖具顯著的不均勻溶蝕現象，左側為弱溶蝕區(有黃鐵礦)，而右側為強烈溶蝕區(黃鐵礦也溶蝕消失)，J174井，埋深3 174.2 m(修改自Wu 等，2016)；c.云質條帶發生溶蝕，形成透鏡狀、不規則條帶狀殘留，并就近形成亮晶次生方解石， J174井，埋深3 139.5 m(修改自Wu 等，2016)；d.云質-粉砂質泥巖中的不均勻溶蝕現象，形成溶蝕孔隙與次生方解石(灰白色礦物)，J174井，埋深3 320.0 m；e.凝灰質泥質粉砂巖中的次 生鈉長石及次生孔隙，正交偏光，J174井，埋深3 121.2 m；f.砂屑云巖的溶蝕現象，背散射圖像，J174井，埋深3 114.7 m

圖6 準噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組甜點層段主要儲集巖δ13C值與TOC及FeCO3含量的關系Fig.6 The relationship between δ13C and TOC,FeCO3 content in the sweet-spot intervals of the Permian Lucaogou Formation,Jimusar Sag,Junggar Basin

另一方面，次生碳酸鹽礦物的發育又與次生孔隙的形成密切相關。如圖7所示，右側為溶蝕作用微弱的樣品，沒有或很少發育次生碳酸鹽礦物，次生孔隙也不甚發育，其δ13C(VPDB)值相對較高，為9.5‰～11.0‰。左側巖石雖然與右側樣品在深度上距離很近，但次生碳酸鹽礦物較為發育，溶孔也多，其δ13C(VPDB)值顯著降低，為6.1‰～7.1‰。前文已經論證，δ13C值的降低與有機質(TOC)密切相關。因此，蘆草溝組次生孔隙的形成主要是烴源巖熱演化過程中形成的有機成因的酸性流體作用所致。

圖7 準噶爾盆地吉木薩爾凹陷J174井二疊系蘆草溝組白云巖碳-氧同位素漂移與次生孔隙發育的關系(修改自Wu 等，2017)[9]Fig.7 The relationship between carbon-oxygen isotope excursion and secondary pore development in the dolomite of the Permian Lucaogou Formation in Jimusar Sag,Junggar Basin (modified after Wu et al.,2017)[9]a.泥質-粉砂質白云巖中發育次生白云石，并伴有溶蝕孔隙，正交偏光，J174井，埋深3 138.4 m，其δ13C(VPDB)值低至7.1‰；b.微晶白云巖，幾乎不發育次生白云石，正交偏光， J174井，埋深3 139.5 m，其δ13C(VPDB)值為11.7‰；c.粉砂質白云巖，發育較多次生白云石和溶蝕孔隙，正交偏光，J174井，埋深3 144.6 m，其δ13C(VPDB)值低至6.1‰；d.砂屑白云巖，見極少量次生白云石，正交偏光，J174井，埋深3 148.3 m，其δ13C(VPDB)值 較高，為9.5‰

3 結語

關于陸相富有機質頁巖層系的成巖作用，除了具備一般泥頁巖常見的成巖作用特征以外，還受到有機質生烴作用及其衍生的酸性流體的影響，因此具有一定的特殊性。根據本文對渤海灣盆地古近系沙河街組和準噶爾盆地二疊系蘆草溝組兩個實例的分析討論，初步歸納出以下一些特點。

1) 從無機礦物角度的變化來看，主要受成巖壓實和粘土礦物轉化的影響比較顯著。隨著埋深增加，頁巖層系中較大的孔隙最易被壓縮，細小的孔隙(特別是粘土礦物之間的納米級微孔)受影響微弱，因而表現出粗介孔及更大的孔隙隨深度增加迅速減少，而中-細介孔相對增加。但當演化至粘土礦物轉化時，受粘土礦物體積的收縮和脫水作用，以及有機質開始生烴的影響，孔隙度出現新的峰值。此后，成巖壓實又占主導地位，孔隙度再次下降，甚至中-細介孔也逐漸減少，巖性也愈加致密。

2) 有機質對成巖作用的影響大致出現在早成巖作用末期，相當于低-未熟階段，但其顯著影響主要在中成巖作用期。根據渤海灣盆地的資料，大致將富有機質泥頁巖的成巖作用劃分為3個階段：未成熟階段、低成熟-成熟階段和高成熟-過成熟階段。其中，低成熟-成熟階段對成巖作用的影響最大。除了生烴作用產生的流體形成高壓有效地緩解了地層壓力加大對孔隙的機械壓實外，衍生出來的酸性流體對儲層中堿性礦物(碳酸鹽礦物和鉀長石等)的溶蝕作用成為增加儲集空間的主要因素。溶蝕作用形成的次生孔隙是準噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油儲層的主要儲集空間。

3) 源于有機質的酸性流體的溶蝕作用在儲層地球化學特征上有明顯反映，表現為TOC越高的樣品，其受碳酸鹽礦物的影響而δ13C值越偏負，顯示了有機碳來源的輕碳的加入，反映了有機來源流體的作用特征。而δ13C值偏負的樣品，次生溶蝕孔隙非常發育。因此，富有機質頁巖層系的生烴作用對儲層的溶蝕改造和優化具有重要意義，可能是控制頁巖油“甜點”的重要因素之一。