石油与天然气的勘探开发在逐步深入,油气勘探开发在理论水平不断提高的同时,对于成熟探区来说,中深部碎屑岩储层已成为勘探热点。低孔低渗储层孔隙演化,尤其是孔隙演化与成岩演化之间的耦合关系成为目前国内外学者研究热点之一。该论文以利津洼陷沙四上亚段薄互层砂岩为研究目的对象。在大量国内外文献调研的基础上,综合前人研究资料,通过分析研究区的成岩作用对孔隙演化的影响,针对研究区薄互层砂体的特性利用反演回剥法和恢复流体成岩物理实验模拟法,定量化-半定量化分析不同成岩期次成岩演化与孔隙演化的耦合关系。研究主要取得以下成果:通过岩心描述、薄片鉴定、扫描电镜分析、X全岩衍射分析,理清了研究层段薄互层岩石学特征;研究层段碎屑颗粒大小不一,以粉砂岩和细砂岩为主。岩石类型主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩。圆度主要为次棱角状到次圆状,磨圆中等,分选中等。碎屑颗粒之间多为颗粒支撑,并以点接触和线接触为主,胶结类型主要以孔隙式胶结和接触式胶结为主。认清了研究区沙四上亚段砂岩不同成岩作用类型及其特征,明确了不同成岩期次,不同类型成岩作用对孔隙变化程度造成的影响。认为压实作用是导致砂岩致密化的最主要原因,胶结作用在一定程度上导致了砂岩孔隙度的降低,而溶蚀作用产生的溶蚀孔隙,增加了砂岩的整体孔隙度。通过矿物变化确定研究区经历了同生成岩期、早成岩期和中成岩期三个成岩期次。综合考虑多种地质因素,利用高温高压反应系统,将古流体环境进行恢复。从正演物理模拟的角度综合模拟了中成岩A1期和中成岩A2期两个主要溶蚀期的成岩演化。实验降低了压实作用及胶结作用影响强度,着重恢复溶蚀作用的增孔效果。确定了流体为含有HC₂O₃^-、H⁺、Ca²⁺、Cl^-的酸性溶液时,长石、岩屑、高岭石等矿物会发生溶蚀;当流体为含有HCO₃^-、OH^-、Na⁺、Cl^-的碱性溶液,铁方解石、铁白云石、石英等矿物发生溶蚀。并且,实验增孔效果与之前成岩演化认定的增孔数值相近。确定了在不同离子及酸碱环境下特征矿物的溶蚀。为低孔低渗的薄互层砂体有效储层预测提供了依据。