根据158口测/录井、岩石学、普通薄片、铸体薄片和物性等相关资料，建立了研究区上三叠统须家河组的层序格架，分析了须家河组厚砂体储层特征和组合特点，探讨了层序格架内厚砂体薄储层的成岩作用。研究区上三叠统砂体厚度大，沉积稳定，为近物源区的三角洲沉积特征，形成了须二，须四和须六段三套厚层砂体，储层属于低孔低渗特征，存在高孔高渗层段，孔隙类型以粒间孔、粒内溶孔为主。须家河组沉积作用是形成大套厚层砂体储层基础，成岩改造作用促进了薄储层的形成，早期压实作用强烈为厚砂体薄储层形成的主要原因，中晚期碳酸盐与硅质胶结作用为厚砂体薄储层形成的次要原因。沉积过程中，物源供应速率与可容纳空间增长之间关系的变化，厚层砂体自下而上由水退式，加积式和水进式三种不同成因类型的砂组纵向叠合而成；层序界面之上的加积式砂组为物性最好的成因砂体。水退式砂组主要由高能削截式河道、削截式河口坝和远砂坝组成，加积式砂组主要包括克蚀下切式河道和高能削截式河道，水进式砂组主要包括低能河道、低能削截式河道、完整式河口坝和下缺式河口坝。由于不同的砂体组合，不同成因砂体间形成了不同的成岩相和储集相，加积式砂组以绿泥石衬边和溶蚀成岩相为主，物性好，为好的储集体；水进式砂组由压实和胶结相为主，物性较差；水退式砂组中溶蚀相和胶结相发育，物性较好，为中等的储集体。