梁家楼油田储层为浊积扇沉积，为了原油生产持续稳定发展，有必要查明该油田地质结构、沉积相及微相、各储集性砂体的空间展布规律、储层非均质性、储集空间类型及其连通性，建立储层地质模型，从而调整油田开发方案，达到稳产、高产的目的。为此，本论文对梁家楼油田沙河街组沙三段中部开展储集层精细小层划分对比、精细构造研究、储层沉积相和沉积微相、储层非均质性和综合评价，最后建立起储层三维精细地质模型，为油藏工程和数值模拟研究剩余油分布提供了科学的地质模型。其主要成果有如下几方面：(1)详细研究了沙三中沉积背景，为沙三中储集层段的小层精细划分和对比、研究区储层沉积学研究奠定了坚实的理论基础。建立了梁家楼地区储集层段的统一的小层划分方案和小层对比数据表，改变了过去各区块小层数据及其砂体无法对应的困难局面。利用具有沉积学等时性的小层划分数据，作了主力小层的微构造图。建立了超越前人认识的断陷湖盆湖底扇沉积体系，并且划分出水下主干河道等微相单元，提出水下河道网是其发育的主要影响因素，建立了湖底扇沉积模式。(2)描述了湖底扇储集性砂体的成因类型、砾状砂岩体的储集特性、空间分布规律。应用随机模拟方法选用不同的参数模型建立了梁北地区沙三中储层参数二维及三维模型。在储层非均质性及储层参数研究的基础之上，开展了剩余油分布的研究和挖潜。