本文以准噶尔盆地中拐地区二叠系佳二段致密储层为研究对象,综合运用多学科理论和方法,建立了高精度层序地层格架;在层序格架内运用致密砂岩多属性预测技术对沉积体系和沉积模式进行研究;分析现今地温和压力特征、不同油气充注期次的古地温和古压力、酸性和碱性成岩环境特征、粘土矿物含量和物性的垂向变化、沸石的成岩模式和溶蚀机制以及成岩演化序列,揭示了成岩环境属性温度、压力和流体性质随时间的变化规律。主要认识和研究成果如下:(1)佳二段火山岩地层为层状产出,可与邻区正常沉积岩地层横向对比,以合成地震记录为桥梁,将钻井资料识别的两套火山岩地层标定到地震剖面上,两套火山岩底界在地震剖面上具有一定的层序地层边界响应,各井间的对比性非常理想,据此将佳二段划分为PSQ3-1、PSQ3-2和PSQ3-3三个四级层序。(2)通过岩心观察分析佳二段正常碎屑岩与事件性火山岩共存,氧化和还原色泥岩证明存在水上和水下两种沉积环境,岩石粒度粗,分选差,棱角和次棱角为主,近源特征明显,最终确定佳二段主要为扇三角洲沉积,火山岩地层主要位于四级层序底部,厚度很小,不影响正常碎屑岩沉积,平面上扇三角洲平原面积逐渐减小,表现为退积现象。(3)通过对钻井实测地层温度、地层压力和泥岩声波时差研究,精细刻画了现今地层温度、地温梯度、地层压力、压力系数特征。利用受热气体运动加剧的原理对沸石和方解石中包裹体进行加热,观察到更多的气液两相包裹体,测试了盐水包裹体的均一温度和冰点,利用均一温度推测出佳二段主要有两期油气充注,预测了典型井不同成藏期的古地温梯度,完成了典型井的热史恢复。两期油气充注时古地温梯度比现今地温梯度大,佳二段整体的热演化为快速埋藏阶段地温增加—构造抬升阶段地温减小—再埋藏阶段前期地温增大后期地温减小的过程。(4)利用冰点计算了包裹体盐度,通过盐度-公式法计算了不同油气充注期次时各井的古地层压力,借助古地温梯度推测不同油气充注期次时的古埋深,恢复了包裹体捕获时的古压力系数,与现今压力系数对比总结了典型井地层压力的变化规律,佳二段地层压力整体为快速埋藏阶段增大—构造抬升减小—再埋藏增大的过程。(5)总结了储层酸性和碱性成岩环境的特点,统计粘土矿物含量及孔隙度、渗透率垂向的变化分析酸碱成岩环境垂向的变化规律。利用均一温度、埋藏史、沸石形成和溶蚀机制推测出佳二段整体流体性质演化过程:早期快速埋藏阶段—碱性成岩环境;构造抬升大气水淋滤阶段—上部储层酸性成岩环境为主、下部储层碱性成岩环境为主;再埋藏阶段—碱性成岩环境—酸性成岩环境—碱性成岩环境—酸性成岩环境—碱性成岩环境。