莺歌海盆地位于我国南海北部海域,具有高温(地温梯度超过4℃/100 m)、高压(压力系数大于1.6)的特点,是研究高温超压背景对储层成岩作用影响的典型区域。近年来在盆地内中深层发现了多个大中型高温高压气田,其中位于盆地中心的东方区和位于东南部凹陷斜坡带的乐东斜坡区(以下简称乐东区)是莺歌海盆地天然气成藏有利区的核心地带,中新统黄流组重力流沉积地层是油气开发的重点勘探领域。其中,东方区位于中央底辟带,底辟超压带内热流体活动较强,受底辟活动影响较大;乐东区则位于中央底辟带东南部的斜坡带,受底辟活动影响较小。处于不同构造位置的东方区与乐东区储层内的烃类充注期次和规模均有不同。虽然同属高温超压背景,但东方区与乐东区的超压形成时间和强度也有差异,东方区超压形成时间(9~5 Ma)早于乐东区(5~2 Ma)。根据实测压力资料,乐东区黄流组现今超压强度(实测压力系数平均2.10)明显高于东方区黄流组(实测压力系数平均1.90)。通过铸体薄片、荧光薄片、扫描电镜、电子探针、碳酸盐稳定同位素分析、含烃包裹体微束荧光分析、流体包裹体激光拉曼光谱与均一温度等分析测试研究方法,对比了高温超压背景下东方区和乐东区中新统黄流组砂岩储层的岩石学特征、物性特征及成岩作用特征,明确了储层烃类充注期次及特征,最终还原了东方区和乐东区黄流组储层埋藏-成岩-孔隙差异性演化过程。结果表明,莺歌海盆地东方区与乐东区中新统黄流组储层在埋深、碎屑成分组成及含量、结构成熟度、岩相等方面均有不同,其储层的物性和成岩-孔隙演化过程受沉积作用、超压形成时间及强度、成岩作用的共同控制。不同的物源供给及搬运距离等原始沉积条件决定了砂岩储层的碎屑成分及结构成熟度,并制约着储层压实作用与溶蚀作用的强度、胶结物的类型等。沉积中心与沉降中心的迁移在一定程度上控制了东方区与乐东区地层的埋藏深度与砂岩的结构成熟度,乐东区黄流组沉积期距物源区较近、整体埋藏较深,致使储层的矿物成熟度与结构成熟度较低,并在成岩早期承受了较为强烈的静岩压实作用。超压形成时间的先后及超压强度对两个地区储层的成岩-孔隙演化也产生了不同的影响,东方区早期超压背景的形成对储层起到了抵抗压实作用强度、保存原生孔隙的作用;乐东区超压形成时间较晚,对压实作用的抵抗及胶结作用的抑制有限。伴随三期不同成分和规模的烃类充注,研究区发育三期不同规模的溶蚀作用。东方区黄流组整体上压实、胶结作用强度较弱,溶蚀作用较强,物性较好(平均孔隙度17.7%,平均渗透率11.1 m D);尽管乐东区晚期超压背景下发育的溶蚀作用在一定程度上改善了黄流组储层的物性,但乐东区黄流组砂岩整体压实作用、胶结作用较强,物性略差(平均孔隙度8.3%,平均渗透率1.6 m D)。