塔北隆起是塔里木盆地石油和天然气最富集地区之一,近年来塔北隆起区油气勘探进展明显,特别是中、新生界陆相碎屑岩取得了较好勘探效果。多年研究证实塔北隆起区西部玉东地区古近系薄层砂岩储层具有非常优越的成藏条件,近年来逐步发现了QL1、YD1等多个大型岩性油气藏,薄层砂岩岩性勘探逐步成为当前主要攻关和勘探对象。以往研究仅关注古近系库姆格列木群宏观和大套地层沉积、储层及成藏条件的相关研究,忽略了薄层砂岩在储层成因相、砂体构型、空间展布及含油气性等方面的研究,导致薄层砂岩的成因相不明确,砂岩空间展布、砂岩配置及含油气性难以确定,使塔北西部玉东地区薄层砂岩的勘探和开发遇到一些挑战。鉴于上述原因,开展塔北西部玉东地区薄层砂岩成因微相和砂体构型研究、地球物理响应特征和高分辨砂体反演研究、地震资料信息融合研究、地震沉积学砂体可视化研究及含油气性评价。理清薄层砂岩的成因微相和砂体构型,确定砂岩的空间展布、砂体配置,搜索岩性圈闭并评价其有效性,为薄层砂岩岩性勘探研究奠定理论基础并形成地震评价技术,为同类型薄层砂岩岩性油气藏勘探提供指导。论文通过岩心、测井、地震等资料综合研究,分析薄层砂岩的成因标志,确定薄层砂岩的成因机制和成因微相；通过古水流、重矿物和古地貌等分析,探讨薄层砂岩物源体系和展布方向；层序划分、砂体对比建立薄层砂岩的砂体构型；通过薄层砂岩的岩性、物性、电性及含油气性等四性参数分析,建立子波、模型顶底反射系数组合、流体充填等多种组合正演模型,研究厚度变化对地震反射特征的影响,探索反射特征变化规律及薄层砂岩特征属性；利用高分辨率反演、信息融合提高地震资料薄层砂岩分辨率,通过特征重构反演、谱反演、地质统计学反演、RGB～HIS、地层切片、数据层融合、特征属性融合及厚度决策融合等技术综合研究预测薄层砂岩分布；通过高分辨反演砂体精细刻画、空间立体刻画等描述薄层砂岩的砂体配置,评价薄层砂岩岩性圈闭；通过地震多属性融合、时频分析、ABV吸收异常、频率衰减梯度异常、振幅衰减梯度异常等方法,研究薄层砂岩圈闭的含油气性。基于以上研究思路和技术方法,取得了如下几个方面的认识和结论：(1)薄层砂岩段发育1个完整三级层序,发育下部海侵和上部高位两个体系域,湖侵体系域发育1个准层序组,高位体系域发育3个准层序组。区域上发育西部温宿凸起再循环造山带快速抬升区和东部大陆蚀源区两个物源体系,其中玉东地区物源为西部温宿凸起再循环造山带快速抬升区。(2)薄层砂岩段发育扇三角洲前缘～湖泊沉积体系,储层砂岩主要发育水下分流河道、河口坝、席状砂和滨浅湖砂坝等四种类型沉积微相。其中水下分流河道、河口坝和席状砂等砂体在纵向上叠置、横向上连片为有利岩相。砂体共识别出四类十四期四级构型单元,分别为滨浅湖砂坝微相构型、扇三角洲前缘水下分流河道构型、扇三角洲前缘河口砂坝构型和扇三角洲前缘席状砂构型,其中扇三角洲水下分流河道砂体与河口砂坝砂体为全连通型,目的层3砂组为扇三角洲水下分流河道微相全连通型砂体。(3)薄层砂岩发育玉东Ⅰ型、玉东Ⅱ型两种岩性组合类型。玉东1型目的层3砂组薄层砂岩具有较大的密度和纵横波速度、较低的泥质含量和含水饱和度、最大的孔隙度和渗透率。地震剖面上具有中弱振幅、中高频率的反射特征,在平面上呈向南延伸的扇形。15种地震属性随砂岩厚度变化最为敏感,分别与厚度呈线性正相关、线性负相关、指数负相关、对数正相关等4种相关性。(4)90°相位高频雷克子波模型薄层解释最有利；等幅递变型和等幅韵律型模型峰值振幅、峰值频率变化量最大,薄层识别最有利；模型含气时,对地震记录的峰值振幅影响最大,对峰值频率影响较小；1/8波长厚度薄层地震资料分析可以确定其位置,小于1/8波长厚度薄层通过地震响应特征微变化可以检测到薄层。(5)地震反射特征分析法预测薄层砂岩平面分布可信度高,但对薄层的内部结构、演化规律反映能力有限；地质统计学反演法预测薄层砂岩内部结构和演化规律准确有效,砂体横向的预测能力一般：特征重构反演法预测薄层砂岩平面分布比较准确和可靠,对薄层砂岩内部结构和沉积演化规律的反映能力稍差,能体现砂层组的结构和演化规律；测井约束反演和谱反演对砂岩的分辨能力、内部结构刻画较差,砂体横向预测一般。(6)地震反射特征分析、地震反演等多源信息融合与地震沉积学90°相位化、地层等比例均衡切片预测3砂组薄层砂岩主要分布于玉东北部一带,呈扇形向南、东、南西展布。3砂组薄层砂岩纵向上发育了三期水下分流河道、砂坝和席状砂的叠加,平面上相互叠置,横向上相互切叠,砂体在纵向和横向上相互连通。(7)薄层砂岩段地震储层预测3砂组薄层砂岩发育岩性圈闭1个,面积306km2,幅度590m。储层含油气性分析预测3砂组饱和度在50%以上圈闭面积达到232 km2,是玉东地区有利勘探目标区。部署了勘探评价井YD101井、YD102井、YD103井3口,其中YD101井、YD102井上钻,均获得了高产油气流。