本文在松辽盆地的大的背景依托下，广泛调研的基础上，利用地震和钻井、测井以及录井等资料，深入分析了肇州地区区域构造背景，断裂分布规律，精细研究了热源形成机制。研究了本区不同层位、不同深度地热场分布规律，确定了异常地温场分布区域。3.5～4.8℃/100m的地温梯度和66～76mW/m2大地热流值表明，肇州地区属于松辽盆地地温场较高地区。根据肇州地区的的构造发育史及沉积发育史，分析了热储沉积体系演化过程，确定了主要热储沉积特征和砂体发育状况，分析了本区热储层岩性特征及物性分布规律。从盆地构造背景及演化入手，详细分析了肇州地区地热水来源和补给情况；详细分析了本区各个热储层水化学场特征及变化规律。根据本区的热源、热储及区域性隔水层的分布，将研究区热水资源评价层段在纵向上划分了两套热储体系，为研究热储的成因模式、产能及资源量计算、井口温度计算与地热资源综合评价提供很好的帮助。同时，本篇论文还建立了肇州地区单井产能的预测模型，以及模型中研究参数的计算方法；建立了总资源量的预测模型，对该区的资源量进行了总的预测。构建了井口温度计算的模型，计算研究区所有井的井口温度。对热储自然状态下的产能和资源进行预测与评价。最终，筛选出七项具有代表性定量指标参与资源层综合评价，研究表明，肇州地区都为Ⅲ类热储区。工区的物性较差，渗透率普遍偏低，但总的资源量比较大，各目的层段的孔隙度也比较高，特别是泉三、四段裂缝比较发育，且目的层温度较高，通过酸化，压裂等手段，肇州地区具有一定的产热水潜力，能够实现其商业价值。