济阳坳陷天然气储层主要集中在中浅层,孤北低潜山煤成气田的发现标志着济阳坳陷深层天然气勘探的重大突破,对其储层的研究具有重要意义。从岩心观察入手,通过薄片鉴定、扫描电镜、粒度分析、X射线衍射粘土矿物分析和包裹体测试技术等多项室内测试分析,结合测井、录井等资料,对孤北低潜山二叠系煤成气储层的沉积相类型及空间展布规律、成岩作用及其演化特征、储集空间类型、次生孔隙成因机理及储层物性的控制因素等进行了深入系统的研究。研究取得以下认识:(1)二叠系的上、下石盒子组是孤北低潜山煤成气的主要储集段,发育河流-三角洲的沉积相,可分为四个亚相,九个微相类型。有利储层主要分布在河流相中的河道沉积和三角洲相中的分流河道和水下分流河道等砂体厚度大、粒度粗、分选较好等物性条件较好的沉积相带中。(2)成岩作用强烈,成岩阶段进入晚成岩A-B亚期,对压实、胶结、交代和溶蚀等成岩作用特征进行了详细描述,并在此研究的基础上划分出强压实固结成岩相、强溶蚀成岩相、碳酸盐强胶结交代成岩相和破碎裂缝成岩相四个成岩相带,提出了研究区内砂岩的成岩演化模式。(3)二叠系储层属于低孔低渗致密储层,溶蚀次生孔隙是主要的储集空间类型,约占总储集空间的80%左右。大气淡水淋滤作用和煤系地层中有机质演化形成的酸性水的溶蚀作用是该区次生孔隙的主要成因。在成岩作用,沉积相,构造和流体等因素的共同因素影响下,次生孔隙主要发育在河道沉积和三角洲分流河道和水下分流河道沉积相中、不整合面附近、近煤系的碎屑岩储层以及微裂隙发育区。