西湖凹陷W井区平湖组下段（以下简称平下段）是重要的含油气层系，准确认识其沉积演化特征和储层分布对指导下一步勘探开发具有重要意义。综合利用岩心、钻井和地球物理等资料，研究了该区平下段沉积微相、演化过程和主控因素。研究表明：平下段（P12—P9砂层组）可划分为三级层序，主要发育受潮汐影响的三角洲与潮坪沉积。P12砂层组位于低位域，海平面相对较低，以三角洲沉积为主，潮汐沉积为辅。P11—P10砂层组沉积时期属海侵域，物源供给减弱，三角洲的发育受到限制，研究区主体演变为潮坪环境。P9砂层组位于高位域，物源供给增强，潮坪沉积逐渐萎缩，三角洲再次向盆地方向推进。通过对沉积演化过程的分析，明确了物源供给、海平面升降和古地貌等因素对W井区沉积微相迁移和演化的控制作用。研究区三角洲与潮汐作用的相对强弱受相对海平面与物源供给的控制：在P12、P9砂层组沉积期，强物源供给、相对海平面处于相对低位，以三角洲沉积为主；反之，在P11—P10砂层组对应的海侵期，物源供给减弱、相对海平面上升，三角洲沉积易遭受破坏，有利于潮汐沉积的发育。但是，三角洲与潮坪沉积随相对海平面与物源变化的此消彼长还受古地貌的控制，表现为：在P12砂层组沉积期，由于研究区中部古鼻隆的存在，一定程度限制了西部三角洲向东推进，造成P12砂层组沉积期沿古鼻隆东西两翼沉积相类型存在差异，在西部断槽带以三角洲沉积为主，而在东部断阶带潮汐作用明显；在P11—P9砂层组沉积期，古鼻隆的影响减弱，研究区空间上的沉积相类型相对单一（P11—P10砂层组主要为潮坪沉积，P9砂层组主要为三角洲沉积）。该研究对进一步认识研究区及其外围区带有利储层的时空分布特征提供了一定的借鉴意义。在P12砂层组西部断槽带以及P9砂层组，以河道、河口坝、席状砂等三角洲成因砂体为优势砂体类型，应优先以三角洲模式指导勘探与开发；在P12砂层组东部断阶带以及P11—P10砂层组，优势砂体类型为平行岸线向海方向的潮汐砂坝或潮道砂体，应优先以潮汐沉积模式指导勘探开发。