鄂尔多斯盆地是我国重要的能源基地，盆地东北部上古生界地层是重要的油气产区之一。以往的油气勘探开发过程，往往以野外观察及室内实验为依据，这两种手段对于认识含油气储层的形成与分布有一定的指导意义，然而，由于野外地质条件的复杂多变、地质现象时间尺度过长等原因，使得野外观察和室内实验这两种传统方法在油气资源勘探开发过程中存在一定的局限性。数值模拟方法的引进弥补了野外观察和室内实验手段的不足。由于地下水良好的溶解性能，地下水在与周围岩土接触过程中不断发生着复杂的水-岩反应，造成矿物的溶解与沉淀，进而改变储层的孔渗特征。因此，利用数值模拟方法，研究以水岩反应为主的成岩作用的影响因素，研究不同流体成分与储层岩石的反应情况以及各种水岩反应对储层渗透性的影响情况十分必要。本文以鄂尔多斯盆地东北部上古生界陆源碎屑岩储层下石盒子-山西组和海相碳酸盐岩储层马家沟组为研究对象，利用TOUGHREACT数值模拟软件，以水-岩反应为主要研究内容，探究水-岩相互作用对油气储层渗透性能的影响。对于海相碳酸盐岩储层，主要研究了白云石化作用的影响因素及其空间展布情况；对于陆相储层，主要研究了包括CO2充注在内的多种水岩反应对储层渗透性能的综合影响。通过数值模拟的方法，本文得到以下几点结论：1、渗透回流白云石化作用的成岩流体（浓缩海水）依靠重力驱动，在密度及盐度的差异下能够形成一定规模的白云岩储层。2、温度和流速对白云石化作用有重要影响：温度升高，白云石化作用的影响程度明显提高；流速增大，白云石化作用的影响范围不断增大。白云石化作用能够显著提高储层的渗透性。3、不同成岩阶段，由于水化学条件不同，矿物的溶解沉淀情况不同：在早成岩A期，主要溶解矿物包括碳酸盐矿物、粘土矿物、长石和硫酸盐矿物等，石英等矿物以沉淀为主，由于矿物的溶解体积大于其沉淀体积，50Ma时，孔隙度由初始的0.3增加到了0.36左右，储层的渗透性能也有明显增加，由初始的5mD增加至8.7mD。早成岩B期，CO2侵入储层当中，碳酸解离出的H+造成了储层流体pH降低，使储层的pH值维持在5.34左右，该阶段发生溶解的矿物主要有方解石、钾长石、高岭石、伊利石等，与之相对应，由于高岭石和伊利石的溶解，过剩的硅质以石英的形式沉淀出来，成为了降低储层孔渗质量最重要的自生矿物，该阶段中，由于储层中固相体积的增加，导致了储层孔隙度和渗透率的下降。晚成岩A期，大气降水入渗到储层，钙蒙脱石和钠蒙脱石都处于溶解状态，高岭石、伊利石、黄铁矿继续溶解；石英、片钠铝石和铁白云石则继续沉淀，这三种矿物是造成储层孔渗性能变差的主要矿物。在晚成岩B期，经过三期成岩阶段成岩作用的改造，部分矿物已经消失殆尽，包括：方解石、长石、蒙脱石等；高岭石和伊利石继续溶解，石英与铁质矿物继续沉淀。由于矿物的溶解与沉淀，经过4期的成岩作用改造后，储层的孔隙度减小到0.1左右，渗透率减小为6.310-2D。