中深层碎屑岩优质储层成因机制研究对指导中深部储层油气勘探开发具有重要意义,是储层地质学研究过程中的热点和难点问题。本论文以南堡凹陷古近系中深层碎屑岩储层为研究对象,综合运用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜观察、流体包裹体分析、岩心物性分析、地质统计和图像分析等技术方法,采用“三线结合-纵向分段-横向分带”的思路,确定了异常高孔隙段（带）分布特征;通过定量统计储集空间类型及其百分含量,厘定了异常高孔段（带）成因类型;结合成岩作用及成岩环境演化史,系统分析了不同类型异常高孔隙段成因机制,建立了中深层异常高孔隙段成因模式。南堡凹陷古近系异常高孔段的研究结果表明:东营组主要发育溶蚀增孔型原生异常高孔段,以南堡1+2号构造带Ed₁和Ed₂段2350m-2750m和2800m-3100m两个异常高孔段为典型;沙一段主要发育孔隙保存型原生/次生异常高孔段,其中南堡3号构造带Es1段3900m-4300m发育典型的原生孔隙保存型原生异常高孔段,南堡4号构造带Es1段3200m-3600m发育典型的次生孔隙保存型次生异常高孔段;沙三段主要发育溶蚀增孔型和次生孔隙保存型两种类型次生异常高孔段,其中柳赞上升盘Es3段2730m-3300m发育典型的溶蚀增孔主导型次生异常高孔段。沉积作用和成岩作用共同控制了南堡凹陷中深层优质储层的形成。成岩作用系统研究表明:在埋藏过程中,南堡凹陷中深层不同层位储层经历了差异显著的多期次酸碱成岩环境交替导致的复杂成岩改造过程（详见第四章）。在此基础上,系统分析优质储层成因机制结果表明:建设性溶蚀作用的增孔效应以及早期油气充注和流体超压抑制破坏性压实作用和胶结作用而产生的保孔效应的有效耦合,控制了不同类型异常高孔带的演化和形成。长石等铝硅酸盐矿物溶蚀有效增孔是东营组溶蚀增孔型原生异常高孔段的主要成因机制。刚性颗粒含量高且粒度粗以及早期发育的流体超压有效抑制了压实作用、早期烃类充注有效抑制胶结作用是Es1段原生孔隙保存型原生异常高孔段的主要成因机制。长石等溶蚀有效增孔,早期烃类充注和流体超压抑制压实作用和胶结作用对早期形成的次生孔隙有效保存是Es1段次生孔隙保存型次生异常高孔段的主要成因机制。溶蚀增孔主导型次生异常高孔段主要成因机制为长石等颗粒和碳酸盐胶结物在有机酸和大气水共同作用下溶蚀产生大量次生孔隙。最后,利用孔隙度差值和产能约束下碎屑岩储层多参数储层分类评价方法,对南堡凹陷古近系中深层储层进行综合分类评价,并有效预测了优质储层平面分布规律。结果表明:Ed₁和Ed₂优质储层全区广泛发育;Ed₃优质储层主要集中于南堡凹陷北部地区;Es1优质储层主要发育于南堡凹陷北部地区和超压发育地区;Es3优质储层主要发育于高柳断层上升盘。