深层海相碳酸盐岩储层的发育机理,是深部油气成藏的关键问题之一。在川东北地区,油气勘探的主要问题也是要找优质储层。以普光气田为主要研究对象,开展了野外露头、钻井岩心和显微镜下观察,以及系统的岩石地球化学(C-O、Sr、S同位素,Fe、Mn、Sr微量元素和流体包裹体)综合研究,结合勘探实践、录井和测井资料,分析了控制本区储层发育的两个方面的关键因素,即沉积相和成岩作用,重要的成岩作用包括溶蚀作用、白云岩化和热化学硫酸盐还原反应(TSR),结果表明:　　 (1)飞仙关组鲕滩储层主要发育于台地边缘相带,岩性以残余鲕粒白云岩为主,部分滩间结晶白云岩。白云岩按原始结构的保存程度分为残余粒屑结构、残余颗粒结构和残余影像结构。层序地层学和高频旋回分析表明,海平面升降和层序的发育控制了储层发育的位置,储层一般在Ⅲ级层序的高位体系域中发育,孔隙在高频旋回的中上部较好。但元坝和河坝地区的勘探实践表明,并非整个高能鲕滩相带均为优质储层,成岩作用决定了储层最终发育的优劣:　　 (2)飞四段-雷口坡组普遍发育泥-微晶准同生白云岩,一般致密。作为优质储层的残余鲕粒白云岩主要是浅埋藏条件下卤水回流白云岩化的;白云岩化流体来自近同期的通江-开县蒸发台地卤水。局部层段发育跟断裂带及热水活动相关的糖粒状白云岩。白云岩化和白云岩的重结晶作用主要形成了大量晶间孔;　　 (3)按储层烃类的演化,TSR作用分为原油参与的、重烃主导的和甲烷为主的三个阶段。圆球状单质硫的发现及其分布与沥青发育的关系,为液态烃参与TSR提供了直接证据。TSR主要对储层流体和压力影响较大,而对储层孔隙本身影响较小,产生了局部溶蚀与局部方解石、单质硫的胶结;　　 (4)各种地质、地球化学证据和Photoshop对岩石结构、孔隙结构的定量研究表明,本区大量示顶底构造发育的粒内孔是大气淡水溶蚀作用的结果。区域上,飞二期存在可对比的大气淡水作用阶段,不过在各个地区强度和表现不同。PG2井一带的台地边缘相带的中部,发育“宏观溶蚀”;向东靠近蒸发台地和向西靠近陆棚均以“微观溶蚀”和发育粒间孔为主;元坝地区大气淡水作用较弱,仅形成了厚几十cm的铸模孔发育层段;　　 (5)以烃类在储层中的充注和演化为标志,划分出“近地表、原油充注之前、古油藏、原油裂解”四个成岩阶段,恢复了成岩序列。根据各期成岩作用对孔隙的影响,在Photoshop精细统计分析的基础上,恢复了孔隙演化史。最终总结了飞仙关组储层的发育与保存机理,指明早期白云岩化、烃类较早充注、巨厚优质膏盐岩盖层的发育以及原油裂解所产生的超压条件是孔隙得以保存的重要条件。