东海盆地西湖凹陷是中国近海海域油气资源较丰富且具有较大勘探开发潜力的沉积凹陷之一。西湖凹陷致密砂岩气资源量巨大,约占整个凹陷天然气总资源量的80%。随着近些年研究的不断深入,西湖凹陷古近系渐新统花港组低渗致密砂岩气勘探不断取得突破,天然气探明储量快速增长,古近系渐新统花港组已成为西湖凹陷低渗致密砂岩气勘探开发最为重要的层位之一。伴随着对花港组致密砂岩天然气勘探程度的不断加深,在低孔渗致密砂岩背景下发育相对优质储层的成因机制与分布规律认识不清等问题现已成为制约西湖凹陷古近系深层致密砂岩油气资源能否经济高效开发的关键性问题。本文在前人研究成果基础之上,以盆地分析、沉积岩石学、石油地质学等多学科理论为指导,采用岩石薄片鉴定、扫描电镜分析、电子探针分析、流体包裹体分析、锆石U-Pb同位素定年分析、激光碳氧同位素分析等测试技术,结合储层实测物性数据与碎屑岩储层孔隙演化恢复计算结果,对西湖凹陷古近系渐新统花港组储层岩石学和储集物性特征进行了详细分析,系统梳理了花港组储层的成岩事件、成岩序列,判识了成岩环境,建立了孔隙演化模式,对比分析了不同构造带花港组储层的成岩-孔隙演化与油气充注期次的耦合关系,明确了各构造带优质储层发育的有利成岩相带范围和深度下限,指出了优质储层的空间分布特征,揭示了西湖凹陷花港组深层优质储层发育的影响因素以及次生孔隙的成因与保存机制。论文取得的主要成果如下:(1)研究区花港组储层在成岩演化过程中经历了压实、碳酸盐胶结、硅质胶结、自生粘土矿物胶结以及溶蚀等多种成岩作用。其中压实作用是导致储层致密的根本原因。而溶蚀作用则是储层次生孔隙发育和优质储层形成的关键。花港组储层在成岩过程中经历的成岩环境演变顺序依次为:同生期~早成岩阶段A期的弱碱性成岩环境→早成岩阶段B期的弱酸性成岩环境→中成岩阶段A₁期的酸性成岩环境→中成岩阶段A₂期的酸碱转换带→中成岩B期的碱性成岩环境。通过研究区各构造带典型花港组钻井纵向上的成岩阶段划分及成岩环境演变对比分析表明:中成岩阶段A₁期对应的成岩环境酸性较强,有利于次生溶蚀孔隙发育,主要发育为Ⅰ~Ⅱ类储层;中成岩阶段A₂期成岩环境开始进入酸碱转换带,储层溶蚀作用减弱、胶结作用增强,储层物性随之降低,主要发育Ⅲ₁~Ⅲ₂类储层;中成岩阶段B期,进入碱性成岩环境,受到破坏性的压实和胶结作用影响,储层物性最差,主要发育Ⅳ类储层。(2)基于研究区各构造带花港组储层的成岩序列和成岩环境演变分析,结合储层实测物性的分级评价,确定了大多数处于酸性成岩环境下的中成岩A₁期或少数(分选较好中-粗砂岩和混杂堆积砂砾岩)处于酸碱转换带成岩环境的中成岩A₂期为花港组优质储层(Ⅰ~Ⅲ₁类储层)发育的有利成岩相带。由于埋藏-热演化史差异,导致各构造带有利成岩相带的下限深度存在一定差异,中央反转带中北部为3800m,而在西次凹、中央反转带中南部和春晓天外天构造带则分别可以达到4700m、4400m和3670m以深。其中埋深超过3500m的深层优质储层主要发育在西次凹、中央反转带中北部和中南部,而在春晓-天外天构造带则主要发育中-浅层(<3500m)常规优质储层。(3)对研究区花港组储层致密化与油气充注耦合关系进行探讨并揭示了优质储层的空间分布特征。根据各构造带储层成岩-孔隙演化阶段与油气充注期次的匹配关系,按照油气成藏有效性及勘探潜力将花港组储层划分为三种类型:成藏未致密型储层、成藏同步致密型储层、成藏已致密型储层。成藏同步致密型储层勘探潜力较大,对应花港组深层优质储层,其分布区域及层位分别是西次凹和中央反转带中北部花港组上段以及中央反转带中南部花港组下段,其中具有优势储集物性的分选较好中-粗砂岩和混杂堆积砂砾岩是深层优质储层勘探的重点目标。(4)物源体系、沉积相、埋藏-热演化史与成岩环境等多种地质因素共同影响了花港组优质储层的发育。其中物源体系、沉积相直接控制储层的矿物组分和结构成熟度,从而间接影响成岩作用特征及储集物性,是花港组优质储层发育的先天影响因素;埋藏-热演化史与成岩环境是影响储层发育的后天主控因素,埋藏-热演化史直接控制了压实作用强度,是影响储层致密化的根本原因。而埋藏-热演化史约束下的成岩流体环境则是控制溶蚀作用与次生孔隙形成的关键,是影响花港组储层储集物性及优质储层空间分布的直接因素。花港组储层以次生溶蚀孔为主要储集空间,其成因机制与长石、基性火成岩岩屑等铝硅酸盐的有机酸性溶蚀有关,而异常高压则是花港组深层优质储层发育与保持的重要机制。