深埋藏砂岩往往经历了很强的成岩作用而变得十分致密,但在一定的地质条件下,也可保存较好的物性,形成有效储层。深层致密碎屑岩油气藏在我国分布广泛且潜力巨大,是未来油气勘探最重要的接替领域。塔中地区志留系柯坪塔格组是塔里木盆地重要的油气勘探目标及远景层位,为典型的深埋藏致密砂岩储层,具有埋藏深度大、储层致密、非均质性强、成岩作用复杂、构造幅度低、砂体厚度薄等特点,分析其成岩及孔隙演化过程,明确储层成因机理,完善储层评价机制,对塔中地区乃至整个盆地该类储层的勘探开发具有重要指导意义。论文在充分吸收前人研究成果的基础上,以石油地质学、油气储层地质学、沉积学、构造地质学及相关行业标准为理论依据,充分利用基础地质资料、测井资料、钻井资料及生产资料,依靠岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、X-衍射、压汞、包裹体测温及高温高压溶蚀实验等多种测试分析技术和方法,分析柯坪塔格组深埋藏致密砂岩储层特征及成岩作用特征;划分成岩相,定量计算各种成岩作用对孔隙度的影响,明确储层致密化机理及时期;从次生孔隙的形成和原生孔隙的保存两方面探讨孔隙发育机理,总结储层发育的主控因素;根据研究区实际情况,确定储层物性下限,优选储层评价指标,建立评价标准,开展储层分类与评价。研究表明:柯坪塔格组砂岩成分成熟度较低,结构成熟度中等。储集空间类型以粒间溶孔为主,其次为原生粒间孔和粒内溶孔,孔隙度平均值为7.08%,渗透率平均值为0.61mD,整体表现为特低孔超低渗的孔隙型储层。主要经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用、油气充注以及破裂作用。成分成熟度及结构成熟度较高的砂岩具有更强的抗压实能力且有利于溶蚀作用发生;早成岩期快速埋藏导致压实作用强烈,较低的地温梯度一定程度上抑制了晚期胶结作用的大面积发育;油气充注可有效抑制钙质胶结作用,并促进溶蚀作用发生。将柯坪塔格组成岩相划分为强压实致密相、钙质胶结致密相、沥青充填致密相、弱成岩强度保孔相、中等溶蚀增孔相及强溶蚀成孔相等六类。通过定量恢复不同成岩相砂岩及各砂岩段的孔隙演化过程,分析认为早成岩期机械压实作用是储层致密化的最主要原因,早期方解石胶结作用是储层致密化的关键因素,早成岩B期沥青充填局部加剧了储层致密化程度,致密时期为中成岩A期初期。柯坪塔格组储层中次生孔隙主要由有机酸溶蚀长石、岩屑及少量方解石胶结物而来,溶蚀开始于早成岩B期,在中成岩A期末达到顶峰,之后程度逐渐减弱。石英溶蚀现象较少见,主要在碱性环境下发生。通过高温高压溶蚀实验可知,有机酸的溶蚀对象主要为长石类矿物及碳酸盐矿物,溶蚀后形成大量次生孔隙,并使原有孔隙变大,同时有效改善了孔隙结构。沉积环境是原生孔隙保存的基础,形成于较强水动力条件中,具有较高成分成熟度和结构成熟度的砂岩,最利于深埋藏条件下原生孔隙的保存。绿泥石包膜限制了自生石英向粒间孔隙的自由生长,是原生孔隙得以保存的重要机制。油气充注明显抑制了钙质胶结的进行,对保护原生孔隙具有重要意义。长期的缓慢埋藏及较低的地温梯度可为原生孔隙的保存提供有利条件。沉积作用控制着有效储层的发育位置。柯坪塔格组河口坝砂体物性最好,易于形成优质储层,其次为水下分流河道和前滨砂体。成岩作用决定了深埋藏致密砂岩储层的有效性。压实作用为物性变差的最主要原因,其次为钙质胶结作用,油气充注虽对孔隙的保存和形成有建设性意义,但沥青的充填使孔隙度降低,溶蚀作用可有效改善储集性能。裂缝的存在使渗透率大大提高。柯坪塔格组储层孔隙度下限为5.5%,渗透率下限为O.1mD,分类评价结果显示,以致密Ⅱa类储层(中等)最为发育,其次为致密Ⅱb类(差储层),致密Ⅰ类(好储层)及致密Ⅲ类储层(非储层)较少。纵向上,下段以致密Ⅱb类为主,上段以致密Ⅱa类为主。平面上,顺903H井西部、顺901井北部及顺1井东北部储集性能较好,是勘探开发的有利区。