束鹿凹陷位于渤海湾盆地冀中坳陷西南部,该凹陷中南部沙三下亚段发育以砾岩及泥灰岩为主的富含碳酸盐矿物的岩层,具有较好的油气显示,为华北油田重要的致密油勘探领域。但目前对该致密油气储层特征及控制因素尚不明确。本文以详细的岩心、薄片、扫描电镜,测试分析数据及测录井资料为基础,详细研究了该区岩相、有机地化、及储层特征,明确储集性能的主控因素,进而对储层进行评价。研究区岩石所含矿物主要有方解石、白云石、粘土矿物、石英长石、黄铁矿,其中方解石为最主要矿物。研究认为该区方解石有四种成因,1)机械成因;2)生物化学成因;3)后期成岩形成;4)生物碎屑。根据成分、颗粒大小、及构造等,将研究区岩相分为8类:颗粒支撑陆源砾岩、杂基支撑陆源砾岩、混源砾岩、碳酸盐岩岩屑砂岩、碳酸盐岩岩屑粉砂岩、纹层状泥灰岩、块状泥灰岩、灰质泥岩。束鹿凹陷沙三下富有机质泥灰岩厚度大,分布面积广,有机质丰度高,类型好(主要为II型和I型干酪根),处于热成熟阶段,有很大的原始生烃潜力。研究区主要发育有机相AB、B、BC、C、CD、D。靠近湖盆边缘有机质质量差,有机相主要为D及C,往湖盆中央有机质质量逐渐变好,主要发育有机相B、AB。不同层序的有机相类型相差较大,其中层序2有机质质量最好,发育较厚的有机相AB。油源对比结果指示束鹿凹陷沙三下原油源自沙三下富有机质泥灰岩,表明束鹿凹陷沙三下岩层是一种特殊的自生自储、近源成藏、连续聚集的非常规油气藏。该致密储层的主要发育微米-纳米级孔隙。储集空间类型包括:砾内孔缝、贴砾缝、粒间孔隙、晶间孔隙、粒内孔隙、溶蚀孔隙、有机质孔隙、裂缝等。其中砾内孔缝,贴砾缝,溶蚀孔隙,白云石晶间孔,有机质孔隙及裂缝是较优质的储集空间类型。储集性能主要受有机相、岩相、及裂缝发育的控制。有机质不仅控制着生烃能力,也决定着有机质孔隙、溶蚀孔隙、异常压力缝等储集空间的发育。在不同的岩相中,颗粒支撑陆源砾岩及高有机质纹层状泥灰岩物性最好。结合有机相、岩相、裂缝发育特征,及成藏条件,认为该区有利区具有纵向分层、横向分带、平面上分区的特点。纵向上SQ1及SQ2为有利层,横向上坡折带为有利带,平面上位于坡折带、围绕洼槽中心的“C”形区为有利目标区。