柴西北地区下油砂山组是柴达木盆地油气勘探的重要领域之一。下油砂山组岩性普遍具有混积特征,粒度较细,储层整体致密。岩性的合理划分及成因分析、储集空间类型及孔隙结构、储层成岩演化及有利储层发育规律等方面认识程度较低,制约着该区下油砂山组的油气勘探。本次研究基于工区内21口井的岩心观察,以及大量铸体和染色薄片、X衍射全岩分析和X衍射黏土分析,针对柴西北区下油砂山组开展了储层岩石学特征及成因分析、储层物性特征及成岩演化的研究,分析了储层发育的主控因素,并在此基础上开展了有利储层的预测。研究表明,柴达木盆地西北区下油砂山组沉积以湖相粉细砂岩、泥岩、碳酸盐岩及混积岩4类为主,进一步划分出10小类。结合扫描电镜、电子探针和高压压汞分析,在岩性分类的基础上开展储层物性和孔隙结构研究。研究表明,下油砂山组储层整体属于特低孔低渗-致密储层,结合岩性将其储集空间分为粉砂岩粒间溶孔、灰岩的晶间孔和晶间扩大溶蚀孔,孔隙结构呈现微孔微喉为主、特小孔-特细喉及以上孔喉数量有限(仅占16%~37%)的特征。基于储层的结构特征、黏土矿物演化特征以及大量有机地球化学参数的统计分析,分地区厘清了成岩演化阶段,提出下油砂山组处于早成岩B期—中成岩A期的认识。在此基础上,探讨了该区下油砂山组储层的控制因素和发育规律,认为下油砂山组上、下储层成岩演化和优质储层发育的主控因素不同,其上部处于早成岩B期,原生孔隙为主,沉积环境是优质储层发育主控因素;下油砂山组下部处于中成岩A期,原生孔隙与次生孔隙共生,沉积环境和成岩演化程度共同制约着储层质量。以此为基础,建立了该区下油砂山组储层评价标准并开展了储层评价,预测了优质储层发育的有利区带。