渤海湾盆地南堡凹陷沙一段深层砂岩主要为湖泊与辫状河三角洲砂体,优质储层与泥岩互层发育。通过扫描电镜、阴极发光、碳氧同位素、包裹体测温、X衍射、激光共聚焦、岩石薄片及压汞等不同的手段和技术评估了储层特征。沙一段深层砂岩除了次生孔隙,还发育较多原生孔隙,储集性能较好。强非均质性是制约油气勘探和开发的重要原因。本论文系统研究了沙一段深层砂岩非均质性在岩石学、组构和孔隙等方面特征。综合利用岩心描述、测井及地震解释技术刻画了研究区砂岩储层的构造及层序地层格架;依据岩心观察数据分析了岩相类型并解释了沉积成因;通过薄片观察、XRD、SEM、CLSM及CL等多种分析手段综合运用,分析了砂岩结构、构造以及原生、次生矿物。本论文旨在对储层特征进行评价,系统分析成岩作用对储层性能的影响。统计数据、薄片分析和激光扫描共聚焦显微数据使储层特征的评价更为可靠。研究区Es1砂岩主要沉积在浅湖、半深湖及辫状河三角洲环境中。除了泥岩、粉砂岩和细砂岩在不同层的连续沉积之外,沉积的非均质性及不同成岩过程还受到粒级和分选的控制。压实作用、胶结作用、成分成熟度、长石溶蚀作用、岩石不稳定组分及裂缝发育共同控制了成岩作用的多样性,导致了储层质量的差异性。粘土矿物阻塞孔隙,降低储层质量;绿泥石作为颗粒包壳局部发育,保存了原生孔隙;而高岭石、伊利石及伊蒙混层则作为胶结物阻塞孔隙,降低了储层物性。通过高压压汞数据研究了储层孔隙大小分布及Es1砂岩的非均质性。孔隙度和渗透率是储层的重要特征,代表了为储层流体提供的储集空间和运移通道。而孔隙大小分布建立了一种孔喉连通性及其对储层质量的影响之间的联系。综合利用数据和结论评价了储层储集空间类型及大小。孔喉相关数据主要来自高压压汞,最大孔喉半斤介于0.006至?63μm,平均孔喉半径介于0.073μm至15.492μm之间。压汞数据表明了中孔和小孔的分布特征,与粒间孔主导,而强胶结砂岩表现出高晶间微孔的特征相匹配。裂缝和溶蚀作用增加了深层砂岩的孔隙度。通过扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜和铸体薄片对次生孔隙进行了评价。有效断裂可以作为油气运移通道。强烈的长石溶蚀作用产生次生孔隙,说明了酸性成岩环境对次生孔隙的影响。断层及裂缝延伸至深部地层,为大气淡水在重力作用下的运移提供了有利条件,导致了Es?地层水的稀释和岩石的溶蚀。由于温度、压力以及浓度的差异性,深部流体同样会通过断层和裂缝运移至浅层,形成了地下流体的循环对流体系。这些地下流体在深部长石的溶蚀和碳酸盐矿物的转化方面起到了重要作用。有机质热解形成了大量的CO2和有机酸。酸性流体对次生孔隙的产生至关重要,明显提升了深部储层物性。因此,研究区储层次生孔隙的主要成因是有机酸及CO2溶蚀作用。辫状河相及心滩砂体孔隙度高于曲流河相及湖泊相(区域I)。辫状河道储层孔隙度高,其次为曲流河相及河道亚相,泛滥平原储层物性最差(区域II)。在区域III,流体超压数据表明,浅层形成的流体超压有效抑制了压实作用,随着埋深的增加,颗粒接触关系逐由点接触渐演变为点-线及线-线或者缝合接触。因此浅层形成的超压有助于深部优质储层的形成。此外,油气充注抑制了碳酸盐胶结,早期油气充注同样对优质储层的形成意义重大。