鄂尔多斯盆地是中国典型的大型低渗—致密砂岩油气区,致密油是上三叠统延长组勘探开发的新领域,但由于致密砂岩油藏具有低孔特低渗、成岩作用强、非均质性强等特殊性,油气勘探甜点预测、优质储层的形成控制因素与分布至今仍未认识十分清楚,制约了勘探成效。论文以鄂尔多斯盆地南部富县地区长7油层组致密砂岩储层为研究对象,在分析砂岩储层的岩石学特征与储集空间特征的基础上,深入研究致密非均质储层的成岩演化过程,探讨优质储层形成的主控因素,分析优质储层的空间展布特征,并应用于有利目标区预测。主要取得以下结论和认识:针对鄂尔多斯盆地东南部富县地区延长组长7油层组内致密砂岩储层,开展微观薄片-岩心-测井等多尺度的联合观测。认识到低渗储层的结构非均质特征,对比了含油砂岩、含水砂岩、富塑性颗粒砂岩和碳酸盐胶结砂岩这4类砂岩的矿物成分、结构组分、储集空间和孔喉结构之间的差异。4类砂岩均为长石砂岩,分选和磨圆度基本相当;富塑性颗粒砂岩的粒度为极细砂级别,相对细于其它3类砂岩,砂岩中千枚岩、片岩、云母碎片和泥质杂基的含量相对高于其它3类砂岩;碳酸盐胶结砂岩的方解石含量较高,以基底式和孔隙式胶结为主。储集性能方面,富塑性颗粒砂岩和碳酸盐胶结砂岩的孔隙度一般小于5%,渗透率小于0.01× 10-3 μm2,含油砂岩的物性(平均孔隙度11%,平均渗透率2.6× 10-3 μm2)整体高于含水砂岩(平均孔隙度8%,平均渗透率1.1× 10-3 μm2);含油砂岩主要发育残余粒间孔隙,含水砂岩的粒内溶蚀孔相对较发育,但原生孔隙的数量相对减少,其它2类砂岩基本以晶间微孔为主。对不同类型砂岩中的标志性成岩矿物和成岩作用进行了分析,以烃类充注作为划分致密砂岩储层成岩演化阶段的标志,恢复了不同类型砂岩的成岩-烃类充注的演化过程,明确了优质储层的形成机理。富塑性颗粒砂岩和碳酸盐胶结砂岩在烃类第一次规模化充注(K1早期,埋深小于1500 m,温度约为90°C)之前的早期成岩阶段已致密化,此后几乎不再发生其它成岩作用;含油砂岩在早成岩阶段形成自生绿泥石薄膜,经历早期石油(K1早期)充注以后绿泥石包膜为烃类所浸染,自生绿泥石薄膜和早期石油侵位的双重影响延缓了后期成岩作用的速率,大幅保存了原生孔隙;含水砂岩的成岩作用类型和过程最为复杂多变,但部分储层质量相对较高的含水砂岩主要得益于自生绿泥石粘土膜对原生孔隙的保存和次生溶蚀孔隙的形成。基于流体运移动力学的角度划分了致密砂岩中优质储层的判断标准