海拉尔盆地是松辽盆地外围最大的含油气盆地,其中的乌尔逊凹陷和贝尔凹陷剩余资源潜力最大。论文着眼于乌尔逊-贝尔凹陷储层特征及油气富集规律,在储层特征、成因分析及岩石相划分基础上,借助微-纳米CT扫描、核磁共振分析、石油充注模拟实验和场发射扫描电镜分析等新的实验分析测试技术,对储层孔隙结构特征进行精细刻画,明确不同岩石相的孔喉结构类型及其组合特征;通过成岩相对时序关系并结合盆地埋藏史和热史分析结果,建立孔隙成岩演化与烃类充注动态过程模式;基于成藏要素主控因素、实验结果分析、成岩相划分和新的成藏模式,明确优质储层分布规律,指明有利勘探目标区。薄片观察和统计结果表明,研究区储集层岩性以富火山岩岩屑为特征,粒间充填大量泥质杂基,储集物性具有“低孔特低渗”的特点。在物源输入的影响下,顺着物源向湖盆中心,储集层的孔隙度、渗透率均逐渐降低。通过对储集层典型样品进行形貌学分析,发现储层储集空间以溶蚀孔为主,其次为原生粒间孔,晶间孔主要发育于黏土矿物集合体内,但黏土矿物的存在减少了原生剩余粒间孔。利用碳氧同位素等地球化学分析方法,明确了生烃过程中排放的有机酸是研究区次生孔隙形成的主要因素,为油气聚集提供大量储集空间。火山岩岩屑和凝灰质富集是溶蚀作用下形成大量溶蚀孔隙的物质基础,持续的成岩作用改造促使原始组构本已差异较大的储层进一步复杂化,差异性增强。通过详细的成岩作用观察并结合储层含油性特征,将乌尔逊-贝尔凹陷储层的成岩相带划分为五种类型,即:强溶蚀相、强胶结弱溶蚀相、强压实弱溶蚀相、强胶结致密相和强压实致密相。由于原始沉积组构和成岩作用改造的差异性,五类岩石致密化过程不尽相同。强压实致密相砂岩在成岩作用早期即在上覆载荷和围压下发生塑性变形和颗粒重排,在关键成藏期之前率先致密成为无效储层;强胶结致密相砂岩则随埋深增加和部分不稳定组分持续溶解,孔隙流体中的Ca²⁺含量逐渐增高及至过饱和,随着温度、压力条件进入窗口期,Ca²⁺与HCO₃^-结合形成碳酸盐胶结物,持续沉淀以至关键成藏期之前完全胶结孔隙使该部分砂岩成为无效储层;强胶结相、强胶结弱溶蚀相和强压实弱溶蚀相砂岩在致密化过程中各类成岩作用交替发生,在关键成藏期仍具有较好的物性,只是由于储层结构非均质性形成的渗流屏障造成油气充注的选择性,部分被充注,部分则至今仍未被充注。在岩相划分基础上,分别选取不同岩相典型样品进行CT扫描、高压压汞、恒速压汞、核磁共振等配套实验,结果发现铜钵庙、南屯组储层可分为五类,对应的储层孔喉结构类型依次为粗孔喉-粗歪度-分选差,中粗孔喉-中歪度-分选差,中孔喉-中细歪度-分选好,细孔喉-细歪度-分选好,极细孔喉-细歪度-分选好。由第一类到第五类储层,岩样的排驱压力和饱和度中值压力逐渐增大,孔喉逐渐变小,预示着储层岩石的束缚水饱和度逐渐增高,渗滤能力降低,开采难度增大。利用经验统计法,确定研究区物性下限为:孔隙度4%,渗透率0.02×10^-3μm~2;在此基础上,结合流体流动特征,依据成岩相类型及特征、储层物性下限、岩石应力敏感性和原油渗流特征等参数,综合可将储层类型分为常规储层、致密储层I、致密储层II及无效储层。