近年来,国内外石油地质学家对鄂尔多斯盆地进行了大量的石油地质勘探研究工作,并且发现了下古生界海相碳酸盐岩含气系统、上古生界陆源碎屑岩煤层气含气系统以及三叠—侏罗系陆源碎屑岩含油气系统等3大含油气系统。与此同时,自“九五”之后在盆地北部地区发现了上古生界长北气田、苏里格以及大牛地气田等大型气田,进而使鄂尔多斯盆地天然气储量快速增长,并且现已成为全国天然气勘探的重点地区之一。本论文研究区为鄂尔多斯盆地北部杭锦旗区块,该区块经过近年来的油气勘探现已发现并证实了具有巨大的天然气勘探潜力。本论文以鄂尔多斯盆地北部杭锦旗区块什股壕地区下石盒子组一段致密砂岩为研究对象,通过调研前人的研究成果,结合层序地层学与地震沉积学研究思路,遵循地质-地球物理综合解释思想,综合利用岩心、测井以及三维地震资料,在层序界面识别的基础上建立起杭锦旗地区下石盒子组克拉通陆内坳陷湖泊盆地叠合层序地层格架。此外,通过对钻井岩心、测井曲线的综合分析、描述和对比,从岩石组合类型、沉积构造特征、砂体厚度分布、垂向地层演化等角度入手,确定了下石盒子组沉积体系类型,结合层序地层格架特征,建立了研究区目的层段的地质综合预测模型。最终以地质预测模型为依据,充分利用相干技术、地震属性综合分析以及叠后地质统计学反演等多重地球物理预测手段,从储集砂体内部叠置关系、平面展布特征以及垂向演化特征三个方面对下石盒子组一段储集砂体进行精细刻画。本文利用地质—地震综合解释思想深入开展杭锦旗区块什股壕地区下石盒子组一段储集砂体精细刻画研究,将对提高该区的勘查开发效率具有重要借鉴意义。本论文取得的主要研究进展和认识成果如下: 1、针对杭锦旗地区下石盒子组层序发育特征,建立了克拉通陆内坳陷湖泊盆地叠合层序地层格架在对钻井岩心、测井曲线和三维地震资料的综合分析对比的基础上,明确了层序界面识别标准和层序地层划分方案,在此基础上建立了杭锦旗地区下石盒子组克拉通陆内坳陷湖泊盆地叠合层序地层格架,即下石盒子组陆内坳陷湖泊盆地层序地层格架,其中格架内坳陷的幕式沉降为层序的主控因素。此外分析了层序及其内部构成的空间展布规律特征,认为下石盒子组时期层序内准层序组分布稳定,仅在研究区西侧和东侧厚度略有减薄。2、基于钻井岩心、测井曲线和录井资料的综合观察、描述和分析对比,确定了研究区目的层段沉积体系类型,并结合前文层序地层格架划分,建立了下石盒子组一段储集致密砂岩地质预测综合模型在下石盒子组盒1段时期,发育辫状河相河道和洪泛平原沉积。盒1早期主要发育多期叠置型辫状河,河道高度发育,垂向上多期叠置、厚度大,平面上分布范围广、呈片状展布,沉积物粒度粗,箱型砂体发育,砾岩普遍。盒1晚期,河道趋于消亡,向孤立网结化演变,河道砂体厚度变薄,宽度变窄,叠置性程度减弱,河道间洪泛平原细粒沉积大面积发育。3、在地质预测综合模型的指导下,利用相干技术、地震属性综合分析以及叠后地质统计学反演等多重地球物理预测手段,确定盒一段储集砂体内部叠置关系、平面展布特征以及垂向演化特征在对杭锦旗地区什股壕三维区盒一段储集砂体精细刻画过程中,采用了包括相干技术、地震属性和叠后地质统计学反演在内的三种地球物理预测技术,并对不同地球物理技术在砂体刻画过程存在的差异性进行了综合对比分析,最终利用各自预测结果对储集砂体进行了精细刻画。相干技术对滞留河道的刻画最为清晰,可有效识别出河道主体的平面展布特征及垂向演化特征,而地震属性技术对河道主体也有较强响应,此外地震属性相较于相干属性,对河道两侧的边滩及砂坝也有一定响应,但是相干属性和地震属性仅仅是从地震资料出发进行定性评价,整体具有评价速度快,准确度相对较低的特点。基于钻井岩心和测井曲线开展的叠后地质统计学反演,利用钻井录井资料进行反演结果的垂向质控,三维地震资料进行横向约束,采用马尔科夫链-蒙特卡洛算法可在显著提高垂向分辨率的基础上,准确、有效地刻画砂体时空展布特征,此外,可在对不同粒度岩性进行交汇分析的基础上,确定出各类岩性的弹性参数分布范围,并在此基础上将反演P-imp数据体转换为岩相数据体,更为直观的识别出河道主体及边滩的时空展布特征。通过对较高垂向分辨率的岩相反演数据体进行综合分析,可对储集砂体垂向叠置关系进行精细刻画,识别出了四类砂体垂向叠置关系,分别为垂向加积型、侧向加积型、复合型以及不连续型。