琼东南盆地陵水凹陷南坡已发现中央峡谷千亿立方米气田,但是北坡油气富集程度差,“见气不见田”,未钻遇具有一定规模的优质储层是重要的原因之一。为了明确陵水凹陷北坡沉积演化模式和优质砂体展布规律,研究基于钻井、测井、录井、测试、地震资料,采用薄片观察、粒度分析、物性测试等技术手段,针对重点层系开展岩心相、测井相、地震相分析,建立梅山组沉积演化模式,结合储层微观特征及断砂匹配情况,明确油气地质意义。研究表明:梅山组时期,海南岛提供物源,发育陆架三角洲—海底扇沉积体系,研究区水道、水道-朵叶复合体微相砂体相对较粗,厚度相对较大,测井曲线表现为箱形、钟形,岩心可见层理及生物扰动,地震相表现为U形或V形低频连续平行反射的特征,是研究区主要的勘探目标。海底扇的发育及其内部砂体的差异主要受控于相对海平面的升降、古地貌形态与物源供给强弱。纵向上,梅山组二段(以下简称梅二段)时期,相对海平面降低,物源供应充足,相对可容空间较小,A/S≤1(A为相对可容空间;S为沉积物供给量),物源可长距离搬运至陆坡处,形成多期海底扇扇体向海进积。平面上,海底扇的发育及其内部砂体的差异受控于古地貌与物源距离,主要发育在近源的坡折带、同生断裂形成的断控坡折带内。研究区梅二段储层孔隙度介于8.40%~26.24%,渗透率介于(0.05~26.49)×10^-3μm²,以中孔、特低渗—低渗为主要特征。优质储层受控于后期改造,等深流可以对前期形成的重力流沉积物进行淘洗、搬运、再沉积,使储层物性得到显著改善。在研究区普遍缺砂背景下,断裂与砂体的耦合关系,制约着油气的富集程度。钻井结果显示近2号断裂带油气极为活跃,2号断裂带的砂体富集区是后续重要的勘探阵地。