直罗油田东部研究区,勘探面积450km2,构造位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东南部,长3油层组为本区主力产层,但试油结果不理想,产能低。本文综合应用层序地层学、沉积岩石学、储层地质学、地球化学等理论和方法,应用地质露头、钻井、测井、生产动态资料、扫描电镜、薄片鉴定和储层物性分析手段对研究区的物源方向、储层岩石学特征、储层微观孔隙结构特征,成岩作用、沉积砂体的展布及沉积微相的分布规律进行系统研究,在长3段的储层特征及其控制因素的基础上,对有利区块进行预测。研究区在标志层的约束下,通过旋回厚度对比法对研究区60余口井的延长组进行了精细划分与对比,达到了地层顶面构造特征合适、砂体展布合理、油水关系明确、全区闭合的要求。物源主要为北东方向,各时期的河道都具有北北东向展布的特征。对研究区三角洲平原沉积特征进行剖析,详细描述了分流河道,分流间洼地沉积微相特征,并对沉积相空间展布特征进行分析,其中长32砂体发育,是主要的产油层,而长31和长32砂体相对发育较差,为次要产油层,各层沉积旋回特征明显。研究区长3段砂岩分类主要为岩屑长石细砂岩和长石细砂岩,胶结物含量较高,其中以浊沸石呈斑状胶结为显著特点,杂基含量极低。残余粒间孔隙和粒间溶蚀孔是长3段的主要储集空间,孔隙组合类型主要有残余粒间孔型、粒间孔—微孔型、溶蚀孔—微孔型、微孔型及复合型。各小层非均质性中等偏强。本区储层低孔低渗的因素主要为：①成分成熟度和结构成熟度均较低,颗粒直径较小,导致其原始孔隙度偏低；②岩屑等塑形组分含量高,导致砂岩早期机械压实作用强烈,原生孔隙体积大量消失；③成岩作用后期方解石、铁方解石的胶结是低孔、低渗储层形成的另一个主要原因。研究区划分出黑云母压实相,绿泥石胶结—长石溶蚀相,绿泥石胶结-浊沸石溶蚀相,碳酸盐胶结相4种成岩相,其中以绿泥石胶结—长石溶蚀相和绿泥石胶结—浊沸石溶蚀相物性最好。长3段油气富集的关键因素是有效砂体与鼻隆的匹配及良好的遮盖条件。从油气运移的角度,主要为穿层运移成藏模式。通过储层评价研究,将长3段划分为三类有利区,有Ⅰ类目标2个,Ⅱ类目标2个和1个Ⅲ类目标。