鄂尔多斯盆地东北缘L区块具有广阔的致密砂岩气勘探前景,储层普遍较为致密,孔隙度一般低于10%,渗透率小于0.1mD,且具有强非均质性特征。天然气主要储集在致密储层中的相对高孔渗储层中,孔隙度一般为10%-15%,渗透率大于0.1mD,因此厘清L区块石盒子组储层致密化成因及高孔渗储层形成机制对天然气勘探非常重要。以L区块石盒子组盒8、盒4段致密砂岩为研究对象,综合采用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、地球化学资料等多种测试手段,系统研究了储层的岩石学特征、孔隙结构和成岩作用特征,分析了储层的致密化成因和相对高孔渗储层形成机制。储层主要受控于沉积作用和成岩作用,致密储层主要发育于低能环境的河道边部细粒砂岩中,埋藏过程中压实作用损孔量占初始孔隙度的50%以上,碳酸盐胶结和硅质胶结进一步强化储层致密。相对高孔渗储层主要发育于高能环境的河道主体中粗粒砂岩中,盒8段与盒4段储层形成机制有所不同。盒4段砂岩绿泥石环边胶结发育,并且塑性组分含量低,有助于抗压实,因此保存了较多的原生孔形成高孔渗储层,盒8段局部砂岩长石溶蚀作用发育,形成的次生溶蚀孔是形成高孔渗储层的关键。