中三叠统雷口坡组作为四川叠合盆地海相碳酸盐岩演化阶段的最后层系,对于探索深部海相碳酸盐岩储层具有现实意义和勘探价值。然而受中三叠世晚期印支运动的影响,雷口坡组遭受大范围剥蚀,仅在川西坳陷有较为完整的保存。本文以中石化在川西坳陷的三口重点钻井(xns1井、xs1井、pz1井)为研究对象,结合前人对川西、川西北等地区雷口坡组储层研究的资料,在岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、阴极发光分析、碳-氧-锶同位素测试的基础上,对川西地区雷口坡组四段储层进行精细研究,从沉积微相、溶蚀期次、白云石化机理、储集空间特征、孔隙演化史等方面进行详细刻画与对比,探讨川西地区雷四段优质储层形成的主控因素。结合岩石学特征首次对川西地区中部雷口坡组的沉积微相进行划分,确定出12种沉积微相类型,其中凝块粘结岩(MF1)、叠层状粘结岩(MF2)、叠层状凝块粘结岩(MF3)、含核形石球粒泥晶碳酸盐岩(MF6)、似球粒泥晶碳酸盐岩(MF11)与微生物活动有关。雷四期泸州-开江古隆起初具雏形,川西地区被围限为局限潮坪的极端环境,整体沿盆地边缘呈北东-南西向展布。结合岩石学特征及地球化学测试资料,进一步划分了雷口坡组溶蚀作用和白云石化作用期次,并确定其机理。雷口坡组建设性成岩作用主要为溶蚀作用、白云石化作用,破坏性成岩作用主要为压实作用、压溶作用、胶结作用、充填作用。通过碳-氧-锶同位素、稀土元素、阴极发光分析,雷口坡组溶蚀作用主要为大气淡水影响的同生期或准同期溶蚀、受酸性流体影响的埋藏期溶蚀,雷口坡组白云石化主要为准同生期渗透回流白云石化和埋藏期受封存的海水或与海水近似的地层水影响的埋藏白云石化。确定了雷四段储层的新类型:微生物岩储层。通过多口钻井的对比分析,雷四段储层主要分布在雷四3亚段,储层岩性以微生物白云岩、残余晶粒白云岩为主,储集空间主要为微生物格架(溶)孔、晶间(溶)孔、粒间(溶)孔、裂缝;物性测试分析表明白云岩整体比灰岩、膏岩储集性能好,白云岩中具微生物结构的白云岩和残余砂屑粉晶白云岩储集性能最好,就微生物白云岩而言,凝块叠层石结构储集性能最好,其次为叠层石结构、凝块石结构,核形石结构储集性稍差。在成岩演化史和孔隙关系对应的基础上,雷口坡组孔隙演化序列大致为:沉积物白云石化(晶间孔增加)→第一期纤柱状胶结(孔隙减少)→同生期溶蚀(溶蚀孔增加)→压实作用/重结晶作用/充填作用(孔隙减少)→第二期晶粒状白云石胶结(孔隙减少)→埋藏白云石化(晶间孔增加)→埋藏溶蚀(溶蚀孔增加)→第三期粗晶方解石胶结(孔隙减少)。雷口坡组四段优质储层为受构造格局、沉积相、成岩作用三重因素控制的扩容改造的微生物岩型储层和残余砂屑粉晶白云岩型储层。川西地区炎热、水浅、高盐度的局限潮坪环境是形成优质储层的有利背景,潮坪高能带的微生物滩和颗粒滩是形成优质储层的物质基础,白云石化作用、溶蚀作用储层改造的关键。川西地区雷四3亚段广泛发育的具微生物格架孔隙的微生物岩,储集性能好,具有非常广阔的油气勘探前景,是川西地区雷四段油气勘探的储层新类型。