辽河坳陷历经四十余年的勘探开发,已经进入高成熟勘探阶段,勘探目标己由传统的常规油气藏向非常规油气藏转变。以西部凹陷为例,其勘探程度高达71%,在此背景下致密砂岩气藏已经成为增储稳产的重要接替领域。双台子构造带位于西部凹陷中南段,紧邻辽河坳陷最大的生烃洼陷——清水洼陷,具有充足的油气源条件。辽河西部凹陷双台子构造带及周边剩余资源量大,碎屑岩中浅层己基本探明,中深层是勘探的重点,研究区3000m以下地层基本属于致密储层范畴,致密油气勘探已经成为勘探的重点领域。古近系沙河街组沙三段埋藏较深,热演化程度较高,有机质丰度高,有利于大量油气生成,油气源条件充足。沙三时期双台子构造带受中央凸起和西部凸起两大物源体系的供给,湖底扇砂体广泛发育,且储层为低孔、低渗型致密储层,这种多期多物源的致密储层直接与烃源岩接触,为致密砂岩油气藏的形成奠定了良好的储层和烃源条件。论文以辽河坳陷西部凹陷双台子构造带及周边沙三段致密砂岩储层为研究对象,针对致密砂岩的沉积演化、储层特征、有效储层分布规律这三大核心问题,应用层序地层学、沉积学、储层地质学、地球物理学等多学科理论方法,从双台子构造带及周边沙三段致密储层特征分析入手,利用重点探井分析测试结果和前人研究成果,从构造、沉积、成岩、孔隙结构与物性关系等方面分析了有利储层的发育条件,确定储层物性的主要影响因素,完成储层综合评价,为双台子构造带及周边致密砂岩油气藏的勘探提供参考依据。研究区沙三段为二级层序,进一步可划分为3个三级层序,分别对应沙三下亚段、沙三中亚段、沙三上亚段。沉积体系为湖底扇—半深湖、深湖沉积,沉积物主要为粒度较粗的重力流沉积,以碎屑流和浊流为主；受中央凸起和西部凸起两大物源体系影响,主要目的层段沙三中亚段湖底扇沉积范围最广,厚度最大,湖底扇砂体以中扇亚相的辫状沟道微相最为发育,为致密砂岩油气藏的形成提供了良好的储层条件。沙三段致密储层岩性主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,主要为线接触和点-线接触,胶结类型以孔隙型胶结最为常见,支撑类型为颗粒支撑,成分成熟度和结构成熟度较低；常见成岩作用为压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用,其中压实作用、胶结作用是破坏储集层孔隙度、降低渗透率的主要因素,而溶蚀作用则产生次生溶蚀孔隙,改善储集层的物性。由于埋深大、成岩作用强烈,沙三段深层储层普遍致密,储层常见孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔、填隙物内孔和缝状孔隙,成因上主要属于次生孔隙；总结出五种常见孔隙组合类型,即粒间孔组合、裂缝+粒间孔+粒内溶孔+微孔组合、粒间孔+组分溶孔+微孔组合、组分溶孔+微孔组合和微孔组合。次生孔隙发育的主要成因机理是由干酪根热降解生成有机酸对长石和岩屑的溶蚀作用,而分选差和高含量泥质杂基阻碍岩石次生孔隙的发育。通过多口井分析,认为双台子构造带沙三段纵向上发育三个次生孔隙发育带,分别为2600-3100m、3800-4100m和4450～4700m。储层物性综合研究认为沉积相带和成岩作用是控制储层物性的主要因素,其中湖底扇中扇辫状沟道砂体储层物性最好,中扇前缘次之,沟道间物性较差,外扇亚相物性最差,且储层的孔隙度和渗透率随层位的加深而变差；成岩作用对物性的控制作用体现在压实作用使储层物性变差、溶蚀作用使深层储层物性变好。综合储层特征研究结果、分析化验资料、沉积相、成岩相和试产资料,依据孔隙度、渗透率将沙三段储层划分四类。在单井评价的基础上完成研究区储层质量综合评价,Ⅲ类储层主要分布在湖底扇中扇前缘亚相内,从沙三下至沙三上,致密储层分布范围逐渐缩小,沙三下和沙三中致密储层分布范围较广,是致密油气勘探的主要层位。根据双深3井、双216井、双232井和双213井在沙三段沙三上亚段二砂组试油资料及综合分析得知,下步勘探方向为拓展双台子构造带沙三上亚段致密油气勘探和继续探索沙三中下亚段段深层致密砂岩油气勘探。