四川是世界上最早发现和利用天然气的地区之一,雷口坡组则是四川盆地油气勘探最早的层系之一。经过几十年的勘探与研究,现已在其雷口坡组中累计探明天然气储量582.93×108m3,控制储量67×108m3,典型有卧龙河、磨溪、中坝和龙岗等四个中型气藏。本论文以四川盆地川西南地区中、上三叠统雷四3亚段～马鞍塘亚段为研究的对象,以石油地质学、碳酸盐岩沉积学、碳酸盐岩储层地质学相关理论和相关最新研究进展为指导,结合区域地质概况和前人研究成果,综合运用野外剖面、钻测井及相关分析化验资料,对川西南雷四3亚段～马鞍塘亚段的沉积相、储层、成藏条件及勘探有利区带进行了较为深入的研究,确定了以下主要成果。地层研究表明,川西南地区雷四段顶部遭受剥蚀,与上覆马鞍塘亚段呈平行不整合接触;天井山组仅分布在龙门山推覆构造带上,在盆地内不发育。川西南地区雷四3亚段残厚在中部最厚,向西北、西南、东南呈环带状逐渐减薄。沉积相研究表明,雷四3亚段沉积相在川西南地区主要以台内滩为主,次为潮间～潮上云坪沉积,在雷四3亚段残存的大部分范围内具有台内滩的发育;马鞍塘亚段马一小段的沉积相在盆地内由东向西依次为陆源滨岸碎屑岩相、混积台地相、台地边缘礁滩相,盆地向西由于特提斯海的存在,推测为台前斜坡带和陆棚相。储层研究表明,雷四3亚段储层的岩性主要为细粉晶白云岩和鲕粒云岩,储集空间有晶间孔、晶间溶孔和粒间孔、粒内孔,颗粒滩相和表生溶蚀作用是储层发育的主控因素;马一小段储层岩性为砂屑灰岩、白云岩和白云质灰岩,储集空间主要为粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔和微裂缝,白云石化作用是储层发育的主要控制因素。成藏特征研究表明,川西南雷四3气藏类型以构造圈闭气藏、构造～岩性复合圈闭气藏为主;在靠近雷四3亚段剥蚀区,地层上倾端雷四3亚段逐渐尖灭,具备形成构造一地层复合圈闭气藏的条件。不同的构造断裂样式及不同的地层接触关系可以形成多样式的有效成藏组合,对于优化烃源和储层组合关系有一定影响关系。雷四3亚段～马鞍塘亚段气藏有利的成藏模式为:(1)具有断距大于马一小段～雷四3亚段累计厚度的断裂,形成一定厚度的须家河组烃源与马一小段～雷四3亚段储层对接或者须家河组烃沿断裂向上运移至马一小段～雷四3亚段储层而成藏。(2)发育沟通下伏烃源的深大断裂,下伏二叠系、寒武系烃源沿断裂进入马—小段～雷四3亚段储层而成藏。