在渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段沙河街组的致密砂岩已发现了工业气流，具有良好的勘探前景。但致密砂岩气聚集的优质储层发育区尚不清楚。为了解决这一问题，本文在前人成岩作用研究的基础上，应用成岩作用数值模拟技术，进行了异常低压背景下沙三下亚段、沙三中亚段和沙三上亚段的成岩场分析，预测了成岩阶段。结果表明，纵向上，从上到下成岩作用逐渐增强，从早成岩阶段A期，最终到晚成岩阶段；横向上，从盆地边部到中心，从早成岩阶段A期，最终到晚成岩阶段。综合考虑成岩作用和沉积相对储层物性的影响，本文提出了储层分类和优质储层预测的方法。通过叠合沉积相图和成岩阶段预测图，预测了沙三各亚段的优质储层的分布。研究结果表明，优质储层（中高孔渗储层）主要分布在埋深较浅的欢曙斜坡带，低致密储层（6.0%≤孔隙度＜10%)和高致密储层（2.0%≤孔隙度＜6.0%）储层主要分布在凹陷区。