吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储层为典型的细粒混积岩型页岩储层,受控于多种因素,具有孔隙结构复杂,非均质性强的特点。为明确芦草沟组页岩储层的微观孔隙结构及其复杂程度影响因素,综合运用 X 射线衍射(XRD)、总有机碳含量测定(TOC)、岩石薄片鉴定、镜质组反射率(Ro)、场发射扫描电镜、低场核磁共振、高压压汞-低温液氮联合测定以及分形理论等方法,系统开展了页岩岩相划分、不同岩相储集物性及孔隙分形特征研究。研究结果表明:吉木萨尔芦草沟组“甜点”储层主要发育岩屑长石粉细砂岩、云屑砂岩、云质粉砂岩、泥晶云岩、云质泥岩六种岩性,孔隙类型有残余粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、有机质孔以及微裂缝;孔隙形态主要为平行板状形孔、狭缝型孔以及楔形孔,不同岩性具有较大差异;孔径主要分布在5~100nm之间,分布曲线呈多峰形态,其中介孔贡献了较大的孔隙体积和比表面积;研究区页岩孔隙具有多重分形特征,不同岩性不同尺度孔隙分形维数存在差异,宏孔的分形维数均大于介孔,表明整体样品宏孔的孔隙结构复杂程度更高,非均质性强;总有机碳含量对页岩孔隙发育占主导因素,TOC含量越高,宏孔体积占比越大,碳酸盐矿物含量与总孔、介孔体积呈正相关关系,黏土矿物含量与总孔、介孔体积呈负相关关系;分形维数与石英组分、TOC含量呈正相关关系,黏土矿物与分形维数呈负相关关系,黏土矿物含量越高,分形维数越低,孔隙结构越简单。