针对陆相碎屑岩低渗透储层油气运聚成藏机制研究中存在的问题,选择鄂尔多斯盆地西部延长组下部组合的低渗透砂岩油储层为研究对象,研究其沉积结构、成岩现象与致密化过程的非均质性,认识储集空间的非均质性分布规律与原油充注特征。研究发现,低渗透油层表现出较强的非均质性,其中一部分为含油砂岩,不合油砂岩至少可以分为3类:含水砂岩、钙质胶结致密砂岩和富含塑性岩屑致密砂岩,其中后两类致密砂岩多与中低级构型界面有关。低渗透储层中四类砂岩的成岩过程差异极大,含油砂岩中可识别出3期沥青充注,分别对应于晚侏罗世、早白垩世中期、早白垩世晚期。以这些沥青为时间标志可将含油砂岩中的成岩过程划分为3期,含水砂岩中也可识辨出对应的3期成岩过程。在钙质胶结和富含塑性岩屑的致密砂岩中,成岩作用主要发生在对应的第一期,形成储层内的隔夹层,往往构成不同层次、不完全封隔的网状结构,影响甚至控制了后期的流体活动,引起后期成岩作用和油气充注过程的非均匀性。在流体识别、典型油藏解剖、储层非均质性及结构模型分析、成岩过程及其与油气充注关系、古物性恢复研究的基础上,提出了研究区结构性非均质性致密砂岩油藏成藏模式。