束鹿凹陷位于渤海湾盆地冀中坳陷南部,是一个单断箕状的富油气凹陷。据测井资料揭露沙三上亚段（Es3s）是该区成藏潜力最好的目的层。由于该套地层埋深大,储层展布规律不清,开发较困难。本文以经典层序地层学与沉积学研究方法为指导,基于测井、地震、古生物等资料的研究分析,综合总结前人对束鹿凹陷古近系地层的研究成果,针对本次研究主要目的层沙三上亚段（Es3s）进行四级层序的划分及沉积体系的研究,为储层有利相带的预测提供依据。主要取得以下成果:通过层序界面的识别和划分,将束鹿凹陷沙三上亚段（Es3s）分为三个四级层序（SSQ1、SSQ2、SSQ3）,并以此为依据结合连井层序建立本套地层层序格架。沉积体系研究表明沙三上亚段（Es3s）沉积期为干燥炎热的亚热带气候,地层总体呈现东厚西薄的特征,主要受西部、东部两大物源区控制。发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲和湖相四种沉积相,进一步分为扇根亚相、扇中亚相、扇缘亚相、辫状河三角洲平原亚相、辫状河三角洲前缘亚相、前辫状河三角洲亚相,包括沟槽、侧缘帽、漫流带、主槽、分流河道、分流河道间、水下分流河道、水下分流河道间、河口砂坝等沉积微相。结合地震属性分析表明沙三上亚段（Es3s）SSQ1沉积期西部斜坡区和SSQ2、SSQ3沉积期北、中洼槽区砂体较发育。综合以上研究成果得出如下结论:沙三上亚段（Es3s）四级层序SSQ1表现为从下往上具有湖侵-湖退的演化规律,在SSQ1早期湖面达到最大,随后回落。SSQ2、SSQ3整体为湖退的演化规律。本套地层沉积相具有继承性,西斜坡发育短轴辫状河三角洲,北洼发育长轴河控辫状河三角洲,中洼、南洼以湖相沉积为主,陡带发育坡积相。其中辫状河三角洲平原分流河道微相、辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口坝微相是储层的有利相带。