临南地区是指惠民凹陷夏口断层以北、营子街断层以南的地区，是临南洼陷油气运移的有利指向区和富集区，勘探面积约1000km2。随着研究区勘探开发进程，深层沙三下亚段将成为油田下阶段勘探的重点。论文以临南地区古近系沙三下亚段为研究对象，运用层序地层学、沉积学、储层地质学等理论方法，以钻井、测井资料和相关分析测试数据为基础，运用理论研究与实际研究相结合，宏观研究与微观研究相结合的技术思路，系统研究了临南地区古近系沙三下亚段的层序地层特征、沉积相特征和储集性能特征。将沙三下亚段划分为二个层序。层序一发育低位、湖侵和高位三个体系域，低位体系域划分为三个准层序组，湖侵体系域划分为二个准层序组，高位体系域划分为四个准层序组；层序二在研究层位仅发育低位体系域，划分为五个准层序组。在层序地层格架内，对沙三下亚段进行了沉积相的详细分析，层序一时期，湖盆处于初始发育阶段，水体不稳定，发育洪水-漫湖沉积体系，识别出了泥坪、砂坪、砂泥混合坪和洪水水道四种微相；层序二时期，湖盆趋于稳定，发育了三角洲前缘和下切谷沉积，细分为水下分流河道、河口砂坝、远砂坝、分流间湾、下切谷水道、水道天然堤和水道间漫溢七种微相。有利砂体主要发育于层序一的砂坪微相、洪水水道微相，层序二的三角洲前缘水下分流河道微相、河口砂坝微相、远砂坝微相和下切谷水道微相。砂坪砂体和三角洲前缘砂体连片性好，水道砂体限制性发育，为孤立条带状。结合研究区实际情况，根据岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞分析等资料，对研究区砂体的储集性能及其控制因素进行了研究。沙三下亚段地层主要以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主，胶结类型以孔隙式和镶嵌式为主，成岩作用类型比较丰富，对储集性能影响较大。储集空间主要有原生粒间孔、粒内溶孔、粒间溶孔、铸模孔、胶结物内溶孔、次生加大胶结物晶间孔、颗粒贴粒缝和构造裂缝等8种，主要以次生孔隙为主。结合岩石物性和毛管压力曲线等分析测试数据，对其物性进行综合评价，认为沙三下亚段地层孔隙度渗透率非均值系数大，非均质性较强。砂体储层储集性能主要受到沉积微相和成岩作用控制。沉积微相主要控制砂岩岩性类型，分为细粒碎屑沉积和粗粒碎屑沉积。成岩作用对细粒沉积的控制作用比较强，压实压溶作用及砂岩层顶底钙质胶结作用降低储层孔隙度，导致储集性能的差异，而溶蚀作用提高储层孔隙度，使得物性得以改善。粗粒沉积储集性能的差异主要受杂基含量控制，杂基支撑砂体储集性能差，颗粒支撑砂体储集性能比较好。此次研究对于该地区的进一步勘探开发具有重要的理论意义及现实指导意义。