苏北盆地曲塘凹陷古近系阜宁组烃源岩发育、储盖组合好、油气运移动力充足。陡坡带高部位的张家垛地区多口高产井显示出良好的油气勘探潜力,而深凹部位及南部断坡带由于位于断背斜圈闭之外,是否具备油气成藏是下一步勘探的关键。论文通过岩石相、测井相、地震相和古生物资料的研究,认为阜三段主要发育浅湖—半深湖沉积,其中上砂岩段和下砂岩段为浅湖沉积,而中部泥岩段为半深湖沉积。主要的砂体类型为滩砂和坝砂,阜三段的滩坝砂体具有纵向上多层叠置,平面上滩坝间互、坝缘有滩、滩外有坝的特征。深凹陷区域在阜三段沉积期并非深水区域,所以整个凹陷均不同程度地发育滩坝砂体。通过铸体薄片、扫描电镜及X衍射,结合埋藏史分析,结果表明：阜宁组三段储层虽然埋深较大,但由于欠压实引起的异常高压对储层压实作用的抑制,导致压实强度普遍偏弱,储层粒间孔发育。滩坝成因的细粒储层由于高粘土含量和成岩体系的过早封闭抑制了石英的次生加大和铁方解石的胶结,储层以粘土胶结为主,压实作用是控制储层物性的最主要因素。深凹区域虽然埋深大,但欠压实更为明显,欠压实引起的异常压力可抵消部分埋藏深度增加引起的上覆地层压力,再加上弱的胶结作用,使深凹处仍存在优质储层。异常高压、沉积相和成岩作用的研究成果指明了深凹处高压力系数的坝砂发育优质储层。坝砂沉积水动力强,粒度偏粗且粘土含量偏低,后期的溶蚀作用明显,溶蚀产物易被带出,物性,特别是渗透率较滩砂高。通过泥岩压实曲线的建立,发现阜宁组存在异常压力。由于异常压力段具有高声波时差、低电阻的特征,通过图版法综合判断为欠压实成因。在正常压实曲线建立的基础上,通过伊顿法求取了异常压力段的过剩压力和压力系数。通过井点约束,利用地震资料反演阜二段的泥岩速度和求取构造顶面图,编制了阜二段烃源岩的过剩压力平面分布图。利用储层的孔隙度和饱和度中值压力(Pc50)之间的关系,计算了储层的等效排烃压力,进而通过成藏指数研究了各小层的油气充满程度。通过过剩压力、断裂系统及储层非均质性,提出了不同构造部位,不同层位具有不同的成藏规律。总体来看,下砂岩段具有连续聚集成藏的特征,凹陷深部的烃类在过剩压力下,呈活塞式运移,不断克服低渗透的滩砂向高部位聚集成藏。而上砂岩段则受断层的控制,首先在高部位聚集成藏,之后随着充满度的增加,向下运移成藏。通过本论文的研究,取得以下创新性成果：(1)凹陷深处阜三段发育滩坝成因的砂体；阜三段砂岩发育4种岩相,4种测井相,结合地震相和古生物方面的资料,阜三段的砂体类型为浅湖成因的滩坝砂体。利用地球物理的方法,刻画了各层砂体的分布范围。凹陷深处发育滩坝砂体,表明凹陷在阜三段沉积期,尚未形成。该研究成果明确了深凹处存在砂体分布。(2)异常高压区的坝砂是优质储层发育区；滩坝砂具有粒度细,成分成熟度和结构成熟度高的特点,由于被湖相泥岩包裹,不均衡压实导致异常高压形成。异常高压的存在使作用于骨架颗粒上的有效应力变弱而使粒间孔隙被保存下来。通过地球物理的方法,对异常高压区进行了预测,结果表明深凹区域异常压力高。同时,滩坝细粒砂岩由于粘土含量偏高导致孔隙比表面高,抑制了后期硅质胶结和碳酸盐的胶结。尽管坝砂由于粘土含量偏低而存在硅质胶结,但由于胶结程度低,同时低粘土含量的坝砂溶蚀较发育,导致次生孔隙发育,其储集物性优于滩砂。滩坝砂岩粒度越粗,其渗透率越好。该研究成果明确了深凹处存在优质储层。(3)建立了研究区阜三段下砂岩段的连续聚集成藏模式和上砂岩段的非连续聚集成藏模型；下砂岩段由于毗邻烃源岩,生烃灶生成的油气呈活塞状不断突破滩砂的瓶颈向高部位运移,成藏过程为一个能量聚集、突破运移,再次能量聚集、突破运移的过程,为连续聚集成藏。低部位富烃,而高部位可能富水。上砂岩段由于曲1井反向断层而远离生烃灶,油气主要来自下砂岩段。下砂岩段的油气通过断层向上运移,在上砂岩段聚集成藏,之后随着运移而来的烃类增加,油气向下运移,为非连续聚集成藏。所以上砂岩段具有高部位富烃而低部位富水的特点。该研究成果明确了深凹处存在油气成藏。