针对长9油层组勘探程度低、勘探潜力大的现状,本文以鄂尔多斯盆地志丹地区三叠系延长组长9油层组为目的层,以储层沉积学和储层地质学为理论指导,运用野外露头、岩心观察、测井资料及多种先进实验分析技术,对储层岩石学、物性及非均质性、微观孔隙结构、成岩作用、微观渗流特征等储层特征进行综合研究,分析储层主控因素,总结相对高渗储层发育机理,对储层进行分类评价,总结研究区成藏模式,优选有利区。志丹地区延长组长9期主要发育三角洲前缘亚相与浅湖亚相,三角洲前缘中水下分流河道砂体呈北东-南西向展布,砂体叠置发育。长9储层以岩屑长石砂岩为主,填隙物种类多样,主要以绿泥石、伊利石、浊沸石以及碳酸盐矿物和硅质为主。长9储层物性整体较差,为低孔低渗储层,长91储层物性相对长92较好。储层非均质性强烈。长9储层孔隙类型以残余粒间孔和长石溶孔含量居多。常规高压压汞实验显示长9储层孔隙结构非均质性强。恒速压汞实验结果显示孔喉结构具有大孔隙、细喉道、分布不均一的特点,喉道特征是控制储层渗透率的主要因素,孔隙结构的不均一性是导致储层非均质性的关键原因。长9储层在经过压实压溶、胶结、交代作用以及溶蚀作用的成岩过程后,整体已演化至中成岩A期,对储层物性起建设性作用的成岩作用主要为薄膜状绿泥石胶结作用以及溶蚀作用。将研究区长91和长92段储层分别划分为四类成岩相带。核磁共振实验显示长9储层可动流体饱和度整体偏低,对应储层类别为Ⅱ-Ⅳ类,其影响因素有成岩作用和微观孔隙结构特征。微观模型水驱油实验显示,驱油效率整体反映长9储层有利于水驱开发,驱油效率关键的影响因素是孔隙结构非均质性。沉积微相、成岩作用和孔隙结构特征共同控制着研究区长9储层特征。水下分流河道主砂带、局部相对粗粒沉积、绿泥石膜胶结作用、溶蚀作用是形成相对高渗储层的主要原因。建立长9储层综合分类评价标准,将其分为四类储层。通过长9烃源岩分布特征及油源对比,认为研究区东南部为长9烃源岩单一供源,其余地区以长7烃源岩供源为主,部分为混源。将研究区长91、长92储层筛选出Ⅰ类、Ⅱ类及风险有利区,为进一步的油气勘探提供理论指导。