牛庄洼陷沙三中亚段储层整体为低孔低渗储层,储层成因复杂,影响低渗储层形成和演化的因素有沉积、构造和成岩三方面,而前人对牛庄洼陷浊积岩低渗储层的研究主要侧重于沉积和构造两个方面的影响研究,未能详细探讨成岩作用对储层的影响。前人对牛庄洼陷沙三中亚段成岩相研究也仅针对沙三中亚段整体,未具体到6期砂体每一期的成岩相平面展布,因此研究精度不够。针对上述问题,本文通过多种手段开展了浊积砂体致密储层特征和成岩作用特征及其演化研究,确定了研究区有利成岩相的平面展布特征,总结出研究区浊积储层致密化成岩演化模式。首先通过岩心描述、铸体薄片分析以及粒度分析化验等手段对研究区沙三中亚段浊积砂体储层特点进行了研究。研究区沙三中亚段浊积砂岩储层在全区广泛分布,储层孔隙度类型以低孔、特低孔为主,渗透率类型以低渗、特低渗为主,孔隙度与渗透率的相关性较好。储层以次生溶蚀孔隙发育为主,孔隙类型主要有粒间孔、溶蚀孔和晶间孔等类型,孔隙直径大小不一,普遍小于100μm。在明确研究区沙三中亚段浊积砂体储层特征的基础上,通过岩心分析、薄片观察、扫描电镜观察、X射线衍射、黏土矿物含量等资料开展储层矿物成岩作用特征研究,研究区沙三中亚段储层发育有压实、胶结、溶蚀、交代4种成岩作用类型,整体处于中成岩A2期~B期。碳氧同位素分析表明储层成岩流体主要来源于下部沙三下亚段及沙四段烃源岩,研究区沙三中亚段储层整体经历了由弱碱→酸→碱→弱酸性的成岩环境变化。在此基础上,利用对储层质量影响最大的几种成岩作用划分出了7种成岩相:中压实-弱胶结-强溶解相、中压实-强黏土矿物胶结-强溶解相、中压实-中胶结-强溶解相、中强压实-碳酸盐强胶结-弱溶解相、细粒强压实相、中压实-强胶结-强溶解相、强压实-强胶结-弱溶蚀相,其中前三种为较有利的储层成岩相。进而在沉积相研究基础上,开展了单井成岩相分析,确定了有利成岩相的平面展布。通过浊积砂体的物性分析资料和显微薄片观察在研究区沙三中亚段浊积砂体中识别出泥质杂基-强压实致密带、泥质杂基-强压实-弱胶结致密带、强胶结-中强压实致密带、强碳酸盐胶结致密带(白云石)、泥质杂基-碳酸盐胶结致密带、强碳酸盐胶结致密带(晚期碳酸盐)共6个致密带,以及第一孔隙带、第二孔隙带、第三孔隙带、第四孔隙带共4个孔隙带,并在成岩演化背景的基础上,结合岩心观察、铸体薄片显微观察、录井资料、测井资料、物性统计资料等资料和手段,对浊积砂体各孔隙度分带的形成与演化过程进行了探讨,分析了每个孔隙度带的形成和演化机理。最后计算恢复了各孔隙度分带的孔隙度演化历史,研究结果表明压实作用和碳酸盐胶结作用是研究区沙三中亚段浊积岩砂体致密化的主要原因,而溶蚀作用形成的次生孔隙是砂体孔隙度改善的主要原因。