天环凹陷北段位于鄂尔多斯盆地,天环北段上古生界储层非均质性极强,且气、水分布十分复杂,但控制因素仍不明确。复杂的气、水分布可能预示了气、水赋存空间的差异性和储层储集空间的差异性,而这些可能受差异性的成岩作用所致。针对天环北段复杂的气、水分布和储层的强非均质性,本文从差异成岩作用入手,采用微观解剖与宏观分析结合的研究方法,在天环北段全区研究基础上,依据区域沉积、构造背景、气、水产出的差异性,选取S176井区、L57井区、S307井区三个典型解剖区,以镜下薄片观察为核心,结合扫描电镜、阴极发光、碳氧同位素、核磁、相渗等分析测试方法,进行了成岩作用的研究,分析3个解剖区间的差异成岩特征,对比了气层、水层间的差异成岩作用,最后将差异成岩作用的研究结果与复杂气、水分布特征结合起来,以期探讨差异成岩作用与复杂气、水分布间的联系。研究取得的主要进展如下:（1）天环北段不同解剖区之间,气、水层之间的成岩作用具有显著的差异性。S176井区发育强压实、强高岭石胶结和弱溶蚀作用;L57井区发育强压实、强方解石胶结、强黏土矿物胶结和弱溶蚀作用;S307井区发育弱压实、强硅质胶结、较强黏土矿物胶结、弱方解石胶结和强溶蚀作用,解剖区内部储层差异性受溶蚀作用和抗压实能力强弱决定。气层孔隙发育好,粒间溶蚀孔为主,发育弱压实-强溶蚀作用;干层无孔隙,发育强压实+弱溶蚀+强胶结作用;差气层孔隙发育差,以晶间孔为主,发育中压实+强胶结+弱溶蚀作用。（2）可将天环北段储层成岩作用简化为两类理想模型,Ⅰ类代表弱压实（强抗压实能力）+早期强硅质胶结+晚期强溶蚀的成岩特征;Ⅱ类代表强压实（弱抗压实能力）+早期强硅质、碳酸盐胶结+晚期强黏土矿物胶结+晚期强压实、弱溶蚀的成岩特征。（3）天环北段储层的差异成岩作用主要表现在:（1）杂基、塑性矿物、刚性碎屑含量差异;（2）早期胶结类型和胶结程度;（3）早期压实作用发育强度和晚期溶蚀作用发育程度;（4）成岩序列的类型;（5）气水渗流特征类型;（6）原始含水饱和度等方面,其不同配置决定了储层孔隙空间的发育程度,最终控制气、水分布的赋存空间和状态。