鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组山2段煤系致密砂岩是上古生界气藏的主力含气层段之一,但物质成分多样、微观孔喉面貌复杂、物性变化显著,严重制约了储层质量评价与预测。论文以山2段煤系致密砂岩为研究对象,系统开展了储层岩石学特征、微观孔喉特征及成岩—孔隙演化特征研究,以揭示相似沉积相中致密砂岩储层的成岩—孔隙演化差异及机理,为储层质量评价与优质储层预测提供依据。论文取得以下创新认识:揭示了砂岩的三类孔喉配置模式以及物性响应。根据孔喉配置模式可将砂岩分为三类,Ⅰ类为粒间孔优势型储层,多种喉道类型共存,渗透率普遍大于0.5mD,通常为气层;Ⅱ类为粒内孔优势型储层,主要发育片状、管束状喉道,渗透率普遍大于0.3mD,通常为含气层—气层;Ⅲ类为晶间孔优势型储层,主要发育管束状喉道,渗透率普遍小于0.3mD,通常为干层—含气层。发现了砂岩的孔喉配置对孔隙结构、孔喉半径分布的显著影响。由Ⅰ类至Ⅲ类砂岩,砂岩的平均孔喉半径呈现减小趋势,孔喉的分选性变差;平均喉道半径显著减小,喉道半径分布曲线依次呈现多峰态—低峰值型、双峰态—低峰值型、单峰态—高峰值型特征;总进汞压力曲线的孔隙主导阶段降低、喉道主导阶段增长,反映了喉道对砂岩渗流的控制逐渐增强。揭示了砂岩的成岩—孔隙演化差异及形成机理。塑性岩屑主导的压实作用是造成原生粒间孔损失的关键,由于塑性岩屑含量的分布差异,砂岩的压实程度由Ⅰ类至Ⅲ类逐渐增强。泥岩压释水携带有机酸运移至砂岩,使硅酸盐矿物发生溶蚀,而原生粒间孔作为流体运移的主要通道,其分布特征导致溶蚀作用主要发生在Ⅰ类、Ⅱ类砂岩,且分别以粒间溶蚀、粒内溶蚀为主。由于溶蚀产物难以迁移,溶蚀作用的增孔效应微弱。胶结作用是造成砂岩孔隙损失的第二因素,且具有较强的分异性。黏土矿物胶结是晶间孔的主要来源。建立了砂岩的成岩—孔隙演化模式。砂岩的原始物质组分(石英骨架颗粒、塑性岩屑、火山岩屑以及黏土杂基)具有较强的非均质性。在研究区特定的成岩环境和成岩流体背景下,砂岩的原始物质组分显著影响了早期压实、胶结作用强度,决定了残余原生粒间孔的分布,进而制约了后期溶蚀、胶结作用的类型及强度,影响了次生溶孔与胶结物的分布,使砂岩形成现今的孔喉配置模式。物源控制与沉积改造,共同决定了研究区砂岩原始物质组分的分布特征;基于该分布特征,结合砂岩的成岩—孔隙演化模式,可以预测各类砂岩储层的分布。该论文有图100幅,表28个,参考文献273篇。