本论文主要以准噶尔盆地五彩湾凹陷为研究范围,上石炭统为研究对象,通过野外露头考察、钻井岩芯资料分析可以在本区识别出4类沉积体系、5种相、11种亚相,并通过岩电对比,井震结合,建立起沉积相识别标志。通过岩芯的观察和测井资料可以得知本区上石炭统发育大面积的火山岩,该区火山岩主要分为火山碎屑岩和火山熔岩两大类;并可对火山岩进行亚相划分,爆发相可分为空落亚相、热基浪亚相和热碎屑流亚相,溢流相分为上部亚相、中部亚相和下部亚相。通过对样品薄片的岩石学特征研究,可以得知五彩湾凹陷发育有原生和次生两大储集空间类型,原生储集空间主要包括晶间孔,气孔,收缩缝,粒间缝等;次生储集空间主要包括溶蚀孔缝,构造缝,风化缝等。这些孔缝构成了石炭系的主要储集空间,为油气的储集提供场所。根据地震资料的解释成果,可将本区地震相类型划分为三类,分别为火山岩为主的地震相、沉积岩为主的地震相和过度类地震相,并对其反射特征、岩石组合特征及代表井等进行了总结。通过编制单井沉积相柱状图和连井沉积相剖面图以及对地震相的研究,并结合前人的研究成果对本区上石炭统进行平面图的编制,通过平面相图可以得知火山岩主要分布在研究区的西北部及东南部,凹陷的中心区也有局部的火山岩分布,凹陷的中心部位为湖相沉积。总体来说沉积相的展布受区域构造古地貌等因素控制。通过对火山岩物性资料的统计和研究表明五彩湾凹陷地区孔隙度和渗透率的物性普遍不好,孔隙度比渗透率稍好点,这也反映了本区火山岩地区的物性普遍较低,凹陷整体物性较差,这与研究区岩石的类型及成分有很大的关系。结合物性数据特征和平面相的展布,可以把五彩湾凹陷有利储集相带划分为三个级别,研究结果表明:研究区火山岩好储层不发育,中低等储层发育,主要以Ⅱ,Ⅲ类储层为主;储集层的发育与火山岩相带分布关系比较密切,其中溢流相上部亚相发育好储层,爆发相远火山口空落亚相、热基浪亚相和热碎屑流亚相发育中等储层,溢流相中下部亚相和近火山口空落亚相及火山沉积相发育差的储层。综合以上各种影响因素推测本研究区比较有利的储集相带区域为滴南凸起的西北部和白家海凸起的东南部。