奈曼凹陷位于内蒙古自治区通辽市奈曼旗境内,是开鲁盆地西南侧的一个次级负向构造单元,其面积约为800km~2。本文以奈曼凹陷九佛堂组为研究对象,运用沉积学、层序地层学、岩石学、测井地质学和石油地质学等理论知识,结合钻井岩心、测井和地震等详细资料,对研究区九佛堂组沉积相和沉积微相进行研究,系统分析各沉积体系的分布规律,结合盆地和区域构造演化,建立盆地沉积相模式并预测有利区带。通过这些研究工作,获得以下几点认识:(1)根据层序界面的发育特征追踪对比,将九佛堂组下段底界到阜新组顶界划分为1个一级层序,建立起研究区层序地层格架,并认为研究区九佛堂组下段、九佛堂组上段分别为低水位体系域、湖侵体系域。(2)根据对研究区12口取心井的岩性和沉积构造的观察,发现本区主要发育六种岩石类型。其次通过测井曲线、地震特征的识别以及辅助各种分析化验的综合研究,判断研究区九佛堂组主要为扇三角洲沉积体系,进一步划分为三个亚相、五个微相。(3)依据“点-线-面”的研究思路,认为研究区物源主要来自于西部和东部,发育扇三角洲沉积,砂体连片分布,以朵状为主。在九佛堂组下段时期,水体较浅,凹陷北部有小股物源,发育辫状河三角洲和盐岩沉积;在九佛堂组上段时期,水体变深,在湖盆中央发育滑塌浊积扇。(4)利用前面研究的构造特征、岩性特征和沉积相平面分布等成果,结合本区的试采结果,认为研究区勘探有利区带位于中央洼陷的双河背斜。