本文以四川盆地西部二叠系为研究对象,以层序地层学理论为指导,以钻井和露头剖面研究、地震层序解释、岩相古地理编图为手段,以层序地层及沉积体系研究为主线,以层序格架中的生储盖研究为重点,结合前期油气勘探研究成果认识,系统开展研究区二叠系沉积和储层特征研究。本论文主要开展了钻井及露头的地层划分、层序界面识别、地震层序分析、层序对比、露头剖面沉积相分析、单井沉积相分析、沉积相横向对比、不整合面特征研究、储层特征研究以及储层预测等,完成相关图件的编制工作。开展单井、露头及地震测线层序分析,识别出6种层序界面(不整合面、海侵上超面、水淹不整合面、火山事件面、古岩溶作用面以及岩性转换面),地质与物探的结合,通过层序格架内地震相特征分析,川西二叠系划分为2个二级层序,10个三级层序,最终建立了研究区层序地层格架。开展了钻井之间及井-震层序地层对比研究,SQ1—SQ6时期,总体表现为南浅北深,反映出北部基准面上升、北低南高的古地貌格局,层序的结构样式为TST≤HST;SQ7—SQ10时期,总体表现为西北深南东浅,反映西北部基准面上升、北西低东南高的古地貌格局,层序的结构样式同样为TST≤HST。通过单井、露头以及地震相沉积特征研究,本论文主要划分了碳酸盐缓坡及碳酸盐岩台地两大类沉积模式,共划分出河流、滨岸、碳酸盐缓坡、镶边台地及陆棚—盆地等5大沉积体系、10种相类型以及30余种微相类型。结合川西地区二叠系层序特征,在层序格架内,以三级层序编制了川西地区二叠纪岩相古地理图,并分析了古地理演化过程:SQ1—SQ6(中二叠世)沉积期发生大规模的海侵,为碳酸盐大缓坡沉积;SQ7—SQ8时期(吴家坪期)经历了东吴运动,地壳隆升和剥蚀之后,玄武岩大面积喷发,主要发育滨海—碳酸盐台地沉积体系;SQ9—SQ10时期(长兴期),主要发育滨岸沉积体系和镶边台地沉积体系,在开阔台地中部形成台凹及台内礁滩。根据沉积体系在空间上的分布、组合特征以及古地貌发育情况,分析了不同台地结构类型的控相控储作用:缓坡型碳酸盐岩台地控制了缓坡相发育,内缓坡浅滩的发育则控制储层的发育;镶边碳酸盐台地控制台地、台地边缘礁滩及台地边缘斜坡相的发育,台地边缘礁滩相则控制储层的发育;陆表海碳酸盐岩台地控制蒸发、局限和开阔台地相发育,进而控制了台地浅滩、局限台地相白云岩型储层发育。川西地区二叠系主要形成栖霞组高能滩相裂缝—孔隙型储层、茅口组滩相及岩溶孔洞型储层、长兴组台内礁滩相白云岩(灰岩)孔隙型储层等。通过二叠系储层的基本特征、成岩作用、古地貌特征、孔隙演化、储层分布等分析认为:高能礁滩相控类优质储层(栖霞组、长兴组)发育主要受三方面因素控制,台缘高能相带及台内高能滩相带控制礁优质滩储层发育,暴露溶蚀和(或)白云岩化是碳酸盐岩优质储层发育的关键,破裂作用及深埋溶蚀进一步提高了储集性能;岩溶储层(茅口组)的发育主要受控于两个因素,高能浅滩相带与岩溶斜坡叠合是茅口组岩溶储层发育的有利条件,期构造裂缝进一步改善储集性能。结合储层控制因素,通过地质、地震预测等手段,分析认为:栖霞组储层主要发育于栖二段,预测白云岩主要分布于成都—新繁—回龙一带及新场构造带局部地区;茅口组储层主要发育于茅口组中上部,在对微古地貌分析的基础上,对茅顶浅滩、岩溶冲沟与断裂进行了预测,川西东坡构造带岩溶缝洞储层广泛发育,尤其以知新场—回龙地区最为发育;川西地区长兴组发育台洼边缘礁滩储层,川西探区洛带—新繁一线发育有类似礁滩的地震反射特征。通过综合研究分析,川西地区二叠系栖霞组、茅口组、长兴组储层发育,具有较大的勘探潜力。