随着能源需求的日益增长和油气勘探技术的进步，国内外火山岩油气藏正成为油气勘探开发的一个热点。准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩岩石类型复杂，火山机构变形变位严重，加之强烈的风化淋滤剥蚀使该区火山岩储层更加复杂，油气分布特征尚不清楚，制约了火山岩油气勘探的进展。因此深入开展火山岩储层特征及油气分布研究成为该区火山岩油气勘探的迫切需要。本文综合地质、地球化学和地球物理分析方法，研究滴西地区石炭系火山岩岩石学特征、储层特征及油气分布特征，主要取得以下认识。该区火山岩岩石类型主要包括火山熔岩类的玄武岩和安山岩、火山碎屑岩类的火山角砾岩和凝灰岩、次火山岩类的二长斑岩、正长斑岩和花岗斑岩以及火山沉积碎屑岩等。依据火山岩产状和岩石类型等将火山岩岩相划分为爆发相、喷溢相、火山通道相、次火山岩相和火山沉积相5种火山岩相类型。按照“点-线-面”的识别思路，首先利用地质标志识别了火山喷发中心位置，然后利用地震资料进行火山机构剖面识别，最后利用振幅时间切片、相干体时间切片和趋势面分析等方法预测火山通道的平面分布，进一步确定火山机构类型。结果表明研究区石炭系地下古火山机构的火山通道主要沿断裂呈裂隙式分布，滴西10井区发育中心式火山机构。以岩心标定测井，建立了火山岩岩性测井识别流程。以测井标定地震，识别出强振幅中连续反射地震相、弱振幅差连续反射地震相、中振幅中连续反射地震相、透镜状杂乱反射地震相和柱状杂乱反射地震相等5种地震相类型，分别对应于喷溢相、火山沉积相、爆发相、次火山岩相和火山通道相。以重磁资料预测火山岩宏观分布范围，依据地震相和单井相预测了石炭系火山岩相的平面分布。通过对火山岩储集空间、储集物性和成岩作用等研究，结果表明研究区火山岩储集空间类型多样，主要为次生溶孔和构造缝，整体上为中孔低渗储层。该区火山岩储层主要发育10种成岩作用类型，其中能够使火山岩储集物性得以改善的有挥发逸散作用、冷凝收缩作用、构造破碎作用、溶蚀作用和风化淋滤作用，使储层储集物性变差的成岩作用主要有火山热液充填作用和埋藏充填作用。该区火山岩成岩阶段划分为同生成岩阶段、表生成岩阶段和埋藏成岩阶段。结合埋藏史，恢复了爆发相、喷溢相和次火山岩相的成岩演化模式。通过对该区火山岩储层控制因素分析，结果表明火山岩岩相是影响储层物性的基础，风化淋滤作用和构造破裂作用是储层改造的关键。火山口-近火山口和构造高部位耦合区的爆发相、喷溢相和次火山岩相遭受后期改造作用较强，储集物性较好。结合火山机构和火山岩储层在空间上的组合关系，建立了4种火山岩储层地质模型。裂隙式火山机构中基性岩分布范围较广，大面积遭受风化淋滤作用，可以形成面积较大的有效储层。而火山碎屑岩、次火山岩和酸性熔岩形成的储层分布范围相对较局限。总体上裂隙式火山机构储层物性好于中心式火山机构，裂隙式火山机构中中基性熔岩和火山碎屑岩储层物性较好，次火山岩储层物性较差。通过对研究区火山岩油气分布控制因素分析，结果表明烃源岩展布控制了气藏的平面分布；火山岩风化壳控制了油气的纵向分布；断裂和正向构造控制了油气的聚集；有利岩相的火山岩体控制了气藏的规模。在此基础上建立了火山岩天然气富集模式，即“断隆控聚—风化壳火山岩体控藏模式”。