直罗油田位于鄂尔多斯盆地内部的陕北斜坡构造单元上，前期的勘探开发表明该区延长组储层物性差，油气分布主要受沉积相带、成岩作用、储层物性等因素控制。针对这一状况，本文以沉积岩石学、储层地质学、石油地质学、地球物理测井等相关理论为指导，以目前先进的实验测试手段为依托，应用地质露头、钻井、测井等资料，采取宏观与微观相结合的研究方法，对直罗油田延长组长2—长4+5段储层特征进行详细研究。综合研究认为区域构造较为平缓，有一些低缓的鼻状隆起，地层厚度较为稳定，变化不大。区内物源主要来自北东方向，各时期的河道都具有北东-南西向展布的特征，长2、长3以三角洲前缘沉积为主，长4+5为浅湖沉积，长2砂体最为发育。长2～长4+5储层砂岩主要为岩屑长石砂岩和长石砂岩，碎屑组成主要为石英、长石、岩屑、云母等，填隙物组分总体含量比较高，胶结物以绿泥石膜为主。砂岩的成分成熟度比较低，结构成熟度达到中等，分选比较好，磨圆主要为次棱角状。砂岩碎屑颗粒之间主要为点—线接触，胶结类型以孔隙式胶结为主。储层多发育残余粒间孔隙、粒间溶孔、粒内溶孔。长2孔隙度平均为12.57%，渗透率平均为0.74×10-3μm2；长3孔隙度平均为8.96%，渗透率平均为0.24×10-3μm2；长4+5孔隙度平均为7.48%，渗透率平均为0.32×10-3μm2。综合长2～长4+5储层分类来看，Ⅰ类储层在研究区发育较少，仅在长2储层个别地区发育，Ⅱ类、Ⅲ类储层在研究区内分布最为广泛；长2储层为研究区的优势储层。