雷64区块沙三段砂砾岩储层由于非均质性严重、孔隙结构复杂、分选性差、含泥质，因此准确的对其进行测井评价已成为当前勘探开发的重点和难点。本文首先在取心、岩石物理实验的基础上，通过对该区块沙三段砂砾岩储层岩性进行研究，将其分为砂质细砾岩储层和不等粒砂岩储层两大类。然后以此为根据，基于岩心分析化验数据，采用统计方法对该区块两大类储层的岩性、物性以及矿物成分等特征进行了研究；基于取心数据和测井数据，利用直方图法优选出识别这两大类储层岩性的敏感测井曲线，建立了用于识别砂质细砾岩和不等粒砂岩的测井响应交会图法、决策树模型和系统聚类模型；基于岩石物理实验数据和测井数据，建立了砂质细砾岩储层和不等粒砂岩储层的泥质含量、孔隙度、渗透率、束缚水饱和度等储层参数解释模型；基于岩电实验数据，结合砂质细砾岩储层和不等粒砂岩储层特征研究，利用孔隙几何形态导电理论来描述砂质细砾岩储层的导电规律，建立了砂质细砾岩储层的饱和度模型，利用有效介质对称导电理论和孔隙几何形态导电理论来描述不等粒砂岩储层的导电规律，建立了不等粒砂岩储层的饱和度模型，并且对两种模型中的参数做了影响因素分析，给出了模型求解含水饱和度的方法和模型参数的确定方法。利用所建立的储层参数解释模型和饱和度模型对该区块砂质细砾岩储层和不等粒砂岩储层的实际测井资料进行了处理，将处理结果与试油投产结果进行对比，表明本文所建立的模型可很好的用于雷64区块砂质细砾岩储层和不等粒砂岩储层测井解释评价。