鄂尔多斯盆地南部上古生界盒8(P2x8)和山1(P1s1)致密砂岩气藏埋藏深,砂体薄,规模效益开发难度大。基于钻测井、岩心及分析化验等资料,系统认识沉积-成岩-构造协同机制对优质储层的控制作用及其动态演化过程,构建储层孔渗参数与有利区预测方法,提升储层评价精度,为气藏勘探开发提供地质依据。主要成果如下: 明确了储层形成受“高石英抗压实-中期溶蚀增效-低胶结保护”三元机制控制,经历先致密后充注过程,认为优质储层需聚焦弱胶结-强溶蚀区。P2x8和P1s1储层以岩屑砂岩为主,长石类矿物普遍发生绢云母化、高岭石化和钙化碎屑充填孔隙,填隙物以凝灰质及水云母为主,胶结物以碳酸盐和硅质为主。储层空间以中期次生溶蚀孔隙为主导,P1s1段因粒间溶孔与原生孔组合物性最优,整体储集性能优于P2x8段。成岩演化至中成岩B期,铁质碳酸盐胶结(菱铁矿、铁方解石)、硅质胶结(石英次生加大)及黏土矿物转化共同制约孔隙结构演化。 揭示了P2x8与P1s1期发育牵引流主导的三角洲沉积体系,水动力强度自西南向东北衰减,优质储层发育受“高能相带原生孔隙发育-中期溶蚀增效”联合调控。改进Fischer图解表明,P2x8湖平面上升期砂体近源沉积,平原和前缘水下分流河道显著发育,受到北部物源的影响,浅湖砂体也较发育;P1s1湖平面下降期砂体向湖迁移,平原及前缘砂体富集。另外,在LST与TST体系域转换带,储层物性较好。古地貌高程与P1s1地层、砂体厚度呈负相关,但古地貌对P1s1储层物性无控制作用。高能三角洲平原和前缘因原生孔隙保存与溶蚀协同储集潜力最佳,浅湖相低能环境受压实主导,渗透性受限。 厘清了P2x8和P1s1气水分布受构造-断裂-烃源岩共同控制,优质气藏需聚焦鼻隆高部位弱断裂区。P2x8和P1s1地层水来源于同生海水与大气降水混合,以及水-岩作用的显著改造,表现为Ca2+富集,Mg2+和SO42-亏损。斜长石钠长石化致使Ca富集和Na亏损,钠长石的绿泥石化增加Na+;方解石白云石化减少地层水中的Mg2+;此外,白云石的绿泥石化、铁方解石交代碎屑杂基形成钙化碎屑导致Ca2+增加;Fe还原及黄铁矿形成导致SO42-偏离海水-大气降水线。特征系数[Na+]/[Cl-]和[Mg2+]/[Ca2+]低值,([Cl-]-[Na+])/2[Mg2+]高值,指示地层密封好,其试气效果好,且Ca-Cl型地层水的气藏储层更具备生产潜力。特征组合([Mg2+])/([SO42-])-([Cl-])/TDS和([Ca2+]*TDS)/(([Mg2+]+[HCO3-]))与气井产能显著相关,([Na+])/TDS-([Ca2+])/([Mg2+])和([Ca2+]×[Na+])/TDS可表征储层物性。储层矿物组分绿泥石填隙、泥化碎屑和钙化碎屑与面孔率、孔隙度和渗透率呈负相关,制约优质储层发育。P2x8和P1s1天然气组分以甲烷为主,过成熟煤成气主导,高热演化导致原生气裂解与早期气混合导致反转序列。 阐明了P2x8和P1s1优质储层形成受“沉积-成岩-构造”协同控制,结合成岩序列揭示了优质储层“石英抗压实-溶蚀增效-黏土抑制”形成机制,高石英、低岩屑及溶蚀孔隙为优质储层核心标志,深层勘探需聚焦弱胶结-强溶蚀复合区。高能三角洲平原及前缘为优质储层发育的优势相带,石英抗压和溶蚀增效是关键,而低能浅湖相储集性能最差,岩屑与黏土矿物加剧致密化。另外,压实作用主导孔隙损失,地层水通过溶解与沉淀双重调控物性。盒8下2优质储层富集于浅层构造高部位,山13则集中于深层低部位。K-Means-XGBoost联合属性建模,应用数值模拟验证模型,采用FCM聚类实现优质储层三维定量划分与预测。