Permeability models are very relevant for the characterization of oil systems. However, limitations related to the resolution of seismic data make it difficult to identify subseismic, sedimentary, and tectonic structures, which can significantly impact the flow pattern. This study analyzed the spatial variability of permeability according to stratigraphic and structural geology control to propose a useful model for poorly consolidated, fractured, and faulted siliciclastic reservoirs. In an outcrop analogue to this type of reservoir, air permeability was measured in 3 orthogonal directions at 24 points, spaced 2 m apart. The models were obtained by sequential Gaussian simulation (SGS) after statistical data treatment. The models were validated to ensure the consistency of the generated scenarios. Permeability values showed a positive asymmetric distribution and reduced medians toward tectonic structures. The fitted semivariogram model was exponential, with higher spatial continuity in the horizontal flow direction and lower in the vertical one. The permeability models emphasized the importance of considering subseismic structures in the flow analysis of reservoirs since they have proven to play a significant role in the permeability distribution in the outcrop assessed.Modelos de permeabilidade têm grande relevância na caracterização de sistemas petrolíferos. Contudo, limitações relacionadas à resolução dos dados sísmicos adquiridos tornam difícil a identificação de estruturas subsísmicas, sedimentares e tectônicas, que podem ter grande impacto no padrão de fluxo. Neste trabalho, foi analisada a variabilidade espacial da permeabilidade segundo o controle da estratigrafia e da geologia estrutural, tendo como finalidade propor um modelo que possa ser empregado em reservatórios siliciclásticos pouco consolidados, fraturados e falhados. Em um afloramento análogo a esse tipo de reservatório foram realizadas leituras de permeabilidade ao ar em três direções ortogonais de 24 pontos espaçados de 2 m. Os modelos foram obtidos a partir da simulação sequencial gaussiana (SSG), após o tratamento estatístico dos dados. A validação dos modelos foi realizada para assegurar a consistência dos cenários gerados. As permeabilidades apresentaram distribuição assimétrica positiva e diminuição das medianas em direção às estruturas tectônicas. O modelo de ajuste dos semivariogramas foi o exponencial, sendo a continuidade espacial maior na direção de fluxo horizontal e menor na direção de fluxo vertical. Os modelos de permeabilidade ressaltaram a importância de considerar estruturas subsísmicas na análise de fluxo em reservatórios, uma vez que essas mostraram desempenhar papel relevante na distribuição da permeabilidade no afloramento análogo analisado.