次生孔隙的成因及演化是中深层致密砂岩储层评价和油气勘探部署的重要依据。一个含油气盆地往往发育多个次生孔隙发育带,目前普遍认为埋藏相对较浅、与有机质演化成熟阶段相对应的第一个次生孔隙发育带为有机酸溶解长石和碳酸盐胶结物成因;而对深层次生孔隙发育带的成因存在不同的观点,一种观点认为深层次生孔隙发育带为深层溶蚀成因,另一种观点认为深层次生孔隙发育带为浅层形成、保存至深层的古次生孔隙发育带。如果对次生孔隙发育带成因及演化认识不清,将直接影响中深层油气勘探成功率。因此,开展次生孔隙发育带成因机制及演化模式研究对中深层油气勘探具有重要的理论指导意义。本论文以西湖凹陷古近系花港组和平湖组砂岩为研究对象,综合运用岩心观察、薄片鉴定、图像分析、扫描电镜观察、流体包裹体分析、粘土矿物分析、镜质体反射率测试和岩心物性分析等多种技术方法,结合构造演化史、有机质热演化史、油气成藏史等研究成果,对次生孔隙的发育特征及形成机制进行了研究,并取得了一系列成果及认识:(1)通过分析大量薄片鉴定结果、粒度分析与实测物性资料,确定西湖凹陷花港组和平湖组砂岩的石英含量最高,同时也存在较多的长石和岩屑,为次生孔的形成提供了物质基础。各区块无论花港组还是平湖组砂岩的岩石类型都以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,岩石粒度以细砂和极细砂为主,分选中-好,杂基含量低,相比之下花港组砂岩比平湖组砂岩更洁净。(2)西湖凹陷花港组、平湖组储层孔隙类型以次生孔隙为主,分别占总面孔率比例高达77.5%和75.6%,而次生孔隙又以溶蚀孔隙为主。其中花港组在平北、西次凹和中央反转构造带中南部的次生孔面孔率较高,所占总面孔率比例都达到80%以上;平湖组在平北地区次生孔面孔率最高,而次生孔隙占总面孔率比例最高的为西次凹地区。(3)利用场发射环境扫描电镜分析、阴极发光分析及铸体薄片鉴定等技术手段,识别出花港组、平湖组储层主要经历了压实作用、胶结作用和溶解作用这三种成岩作用。建立了西湖凹陷花港组和平湖组储层成岩序列与储层孔隙演化过程的匹配模式。同生期地层沉降过程中压实作用使岩石初始孔隙度减少,早期烃类和大气淡水溶解作用对储层中可溶矿物溶蚀改造;中成岩作用阶段,压实作用、方解石胶结和粘土矿物胶结使孔隙减少;受有机质释放大量有机酸影响储层进入酸性成岩环境,次生溶蚀孔隙增加。(4)分析低孔渗储层发育与油气充注相关性表明,西湖凹陷不同构造带成岩事件—地层埋藏史—孔隙演化史—油气充注期次之间的表现为很好的对应关系。Ro介于0.5%-1.3%之间,花港组、平湖组储层油气充注基本处于埋深3000~5000m位置时,储层烃类充注开始活跃,也是有机质释放有机酸的成熟度范围和埋深,此成熟度范围和埋深正是花港组、平湖组以次生孔隙发育为主的重要储层发育形成期。(5)沉积作用、异常高压、油气充注、构造演化及成岩作用共同控制了西湖凹陷古近系花港组和平湖组储层的次生孔隙发育及演化,其成因机制可概括为“两期形成,酸溶为主,高压—烃类保护”。