鄂尔多斯盆地陕北斜坡中南部L区延10储层是典型的低孔低渗储层,为了更好地揭示研究区延10储层的地质特征,预测砂体展布、砂顶构造及研究储层参数特征,本文对该区进行了三维地质建模研究。本文以鄂尔多斯盆地陕北斜坡中南部L区延10地层为研究对象,以沉积构造背景为基础。首先分析了研究区的地质概况;其次,基于前人研究地质资料,结合测井和岩心资料对L区开展了地层精细划分与对比研究,建立了精细地层对比格架,进而相继完成了砂体展布和砂顶构造研究、储层沉积微相研究、“四性关系”研究和地质条件约束下测井资料二次解释及储层非均质性研究;最后,对研究区开展三维地质建模研究。研究表明:L区延10可以分为延101和延102两个小层;研究区内目的层构造简单,整体呈东高西低特征,局部有低幅鼻状隆起和低洼;砂体展布方向总体呈北东—西南方向,其中延102砂体较为发育;研究区沉积相为辫状河沉积相,主要沉积微相有心滩,沉积河道和泛滥平原,各小层沉积相之间具有相似性、差异性及继承性;研究区延10主要为中粗砂岩为主,其中石英、长石含量较多,发育原生孔隙、粒间溶孔、粒内溶孔等孔隙,孔隙度一般在9%~16%,渗透率分布范围在(1.3~3.67)×10-3μm2,属低孔低渗油藏,并且根据孔隙度和声波时差的正相关性建立孔隙度解释模型为:Φ=0.1309Δt-18.473,渗透率与孔隙度的正相关性建立的渗透率解释模型为:K=0.0053e0.4534Φ;研究区的储层非均质性都比较强,延101的级差系数,突进系数,变异系数为23.13,5.64,0.82,延102的系数为23.06,6.96,0.9。最后,在沉积学、岩石地层学、地质统计学等理论指导下,在静态数据库建立的前提下,应用Petrel2009软件对L区进行了三维地质建模研究,采用序贯指示模拟和序贯高斯模拟法,建立了L区延10储层的构造模型、相模型、孔隙度模型、渗透率模型、含油饱和度模型,精细刻画了储层构造、沉积及属性的三维地质特征,模拟结果与地质认识相符,具有较高的可信性。本研究成果为研究区下步开发方案的制定奠定了重要的地质基础,有关研究方法适用于类似的油田地质研究。