老君庙油田位于酒泉盆地老君庙背斜带的中部,是一北陡南缓的不对称背斜油田,第三系白杨河组K油层组是其重要的含油层位。经过几十年开采,油田已经进入高含水开发阶段,但是,对于K层沉积相的研究仍然处于很低的程度,K层的沉积相展布及沉积微相特征都没有系统的认识。为了提高精细勘探力度,本文充分吸收前人研究成果,以沉积学的基本理论和方法为指导,综合地球物理、地球化学、盆地分析、古地貌恢复等多种理论和方法,研究了K油层组的沉积相类型和沉积相展布规律,对K油层组进行了地层对比与划分,。在地层划分比对中,以K层稳定分布的2段泥岩层以及测井曲线明显的山字形特征为标志层,通过沉积旋回划分,将K油层组划分为K3、K2、K1,3个小层,并且发现由于K地层受到逆冲推覆作用,在老君庙背斜顶部部分井位出现了K地层垂向重复,出现2K、3K地层。通过岩石类型、沉积构造、古生物标志、沉积旋回、岩性-电性响应特征、野外露头、测井资料、钻井岩芯观察等多种手段分析,识别出老君庙油田K层为三角洲前缘沉积亚相,发育水下分流河道、水下分流间湾、水下决口扇、水下天然堤等微相。研究区为三角洲前缘沉积,发育多条水下分流河道,呈南东-北西向宽带状展布,沉积相平面展布特征控制砂体展布,砂体连片性好,呈席状大面积分布于河道区域,是有利的油藏储集体。