针对深层—超深层碳酸盐岩孔隙形成演化过程与保持机理不清的难题,研制了超深层高温高压储层可视化模拟实验装置,针对四川盆地和塔里木盆地样品,开展深层—超深层逼近真实地质条件下的碳酸盐岩溶蚀-沉淀模拟实验。该装置包括4个核心模块:超高温超高压三轴应力岩心夹持器模块(温度大于300℃、压力大于150 MPa),具温压可调节功能的多时段-连续流模块,超高温度压力蓝宝石视窗池和流体属性高温高压原位测定模块,超高温超高压渗透率实时在线检测模块。应用该实验装置开展模拟实验,取得3项地质认识:(1)碳酸盐岩储层孔喉结构受控于岩性和初始孔喉结构,流体类型、浓度和溶蚀时长控制溶蚀程度,溶蚀过程存在2种演化模式,溶蚀规模与温度压力呈正相关关系,成孔高峰期与生烃高峰期匹配程度高;(2)开放-流动体系的白云岩溶蚀潜力大于灰岩,并受酸性流体类型、浓度和初始物性控制,可持续形成次生溶孔,且主要沿先存孔缝带发育和分布;(3)近封闭成岩体系中,酸性流体与碳酸盐岩持续反应达到饱和及动态平衡后,此时孔隙结构不再变化,先存孔隙得以保持。上述认识对深层—超深层碳酸盐岩储层孔喉结构和发育潜力评价、优质碳酸盐岩储层发育主控因素分析和分布预测具有指导意义。