鄂尔多斯盆地西北部延长组长9-10油层组作为勘探新区,以往对其沉积体系和油气成藏规律等尚未做过深入研究。本文以大量野外露头剖面、钻井、测井、地震及各种化验分析资料为基础,以沉积学、层序地层学、石油地质学、地球物理学等理论为指导,系统研究了盆地西北部长9-10油层组沉积期的高分辨率层序地层格架特征、沉积体系特征、油气成藏条件及规律等,主要取得以下几个方面的进展：将长9、长10油层组划分为2个长期基准面旋回(SQ1-SQ2),5个中期基准面旋回,其中长9、长10油层组分别对应一个长期基准面旋回；并指出该沉积期短-中期基准面旋回主要呈上升不对称叠加样式。研究区在长9-10油层组沉积期主要发育西北、东北、南部-西南部三大物源体系。其中以西北物源体系为主要物源,南部-西南部物源体系为次要物源,随着湖盆的扩张及地层抬升,东北物源体系影响随之减小。研究区在该期主要发育辫状河、辫状河三角洲、曲流河三角洲和滨浅湖四种沉积相,受古气候、古构造背景、基准面旋回变化等因素所控制,主要发育东北部三角洲沉积体系、西部辫状河-辫状河三角洲沉积体系和西南部辫状河三角洲沉积体系,并以辫状河、辫状河三角洲沉积体系为主；沉积体系的发育和演化平面上呈由外向内逐渐变细、垂向上呈自下而上逐渐变深的沉积充填样式。油藏多位于构造高部位,烃源岩分布范围、四级层序界面与沉积相带的匹配控制油气富集。结合研究区成藏因素分析,在盆地西北部延长组长9-10油层组预测了5个主要有利目标区。其中以长91砂层组(SQ2-MC2旋回)、长92砂层组(SQ2-MC1旋回)为主力目标层,长101(SQ1-MC3旋回)为次要目标层。