长堤东部滩海区位于济阳坳陷沾化凹陷东北部,目前探明该区纵向上共有5套含油层系(馆陶组、东营组、沙一段、沙三段、中生界)。研究区浅海滩涂的地面条件和复杂的地质情况制约了该区的勘探开发,导致探明范围主要集中在研究区西部的长堤断裂带周围,勘探程度西部明显高于东部,甚至在东北部还存在着一尚未开发的油气空白带。目前研究区在勘探过程中主要存在的问题有:对沉积充填史的研究与构造演化史的结合存在模糊认识;主要目的层系馆下段的辫状河砂体非常发育,连通性好,油气难以保存,寻找有效的圈闭难度较大,而馆上段与沙一段储层薄且变化快,描述难度大。由此导致对勘探目标的认识不清,造成失利井和低产低效井多。针对研究区目前的勘探研究现状,本论文在层序地层学、地震沉积学、石油地质学等学科理论指导下,充分利用纵向高分辨率的井点资料(包括录井、测井、岩心、生产资料等)和横向连续的地震资料等各方面资料,开展长堤东部滩海区构造特征、层序地层划分对比、沉积相、地震储层横向预测等研究,对目标油气藏进行有效识别和评价。主要取得以下的成果:(1)对研究区目的层沙河街组、东营组和馆陶组进行了层位的精细标定、全三维断层解释和层位追踪,对断裂构造特征和构造演化有了新的认识。利用相干技术对整个三维地震数据体逐点逐线逐道的进行处理,得到三维相干数据体。三维相干数据体是断层解释最直观的方法。相干体技术突出相邻地震道之间的非相似性,这个相似系数与相邻地震道的地震波振幅大小和形状有关,对地层中存在的微小构造、断层等地质异常能够更加有效、更加准确和更高精度的识别。长堤东部滩海区的主干断层长堤断层和孤东断层的形成发展,主要控制了长堤滩海区的构造特征,呈现出“南高北低,东高西低”和“东西分带,北东分块”的构造格局。断层活动是形成断层两侧局部圈闭的关键控制因素。断裂活动受到“济阳运动”和“东营运动”的影响,具有幕式活动的特征。受其影响构造演化划分为褶皱隆升、伸展断陷和稳定沉降3个主要阶段,其中伸展断陷阶段进一步分为沙三期-沙二期的断陷Ⅰ幕,沙一期-东营期的断陷Ⅱ幕。长堤断裂带就是两期活动发育的断层叠置而成。长堤东部滩海区规模较大的两期不整合界面的形成与断裂的幕式活动关系密切。沉积地层中形成的多期不整合界面,体现了长堤东部滩海区在新生代演化中经历了多旋回断陷作用。东营组沉积末期到馆陶组沉积初期是盆地的断拗转换期,研究区多发育雁列式断层。构造运动的不均衡造成了长堤凸起构造高点的南移,呈现出自深部构造层向浅部构造层构造高部位逐渐向南部迁移的特点,长堤凸起向北倾伏。(2)依据层序地层学基础理论,来建立研究区沙河街组、东营组和馆陶组的层序地层格架。采用测井曲线频谱属性分析、瞬时振幅属性分析和测井曲线剖面分析等地层分层新技术对研究区测井分层进行研究,针对问题较大的东营组内部东一段、东二段、东三段之间的界线,以及东营组顶界的划分提出了调整方案,最终得到一套比较合理的地层分层方案。对层序地层的划分方案进行了调整,认为东营组的东二段+东一段并不是一套二级或三级层序,只是三级层序中的高位体系域部分。将研究区古近系沙河街组、古近系东营组及新近系馆陶组地层划分为三个二级层序(Ⅰ~Ⅲ)、五个三级层序(sq1~sq5)。Ⅰ层序包括2个三级层序,相当于沙河街组三段(sq1)和二段(sq2)。Ⅱ层序包括1个三级层序,相当于沙河街组一段+东营组(sq3)。Ⅲ层序包括2个三级层序,相当于馆陶组下段(sq4)和上段(sq5)。(3)在层序地层格架内,利用岩心、测井录井资料进行单井沉积相分析。并在此基础上对较厚地层采用沿层均分切片,提取敏感地震体属性的研究,来分析研究区沉积演化特征。沙三段发育近岸水下扇沉积,近岸水下扇为残余扇体,顶部遭受强烈剥蚀。沙二段地层在研究区大部分缺失,只在研究区西部边缘位置钻遇,仍发育近岸水下扇沉积。沙一段地层在研究区稳定分布,发育生物滩坝沉积。东营组发育扇三角洲沉积,东三段是扇三角洲主体进入研究区的前奏,主要发育扇三角洲前缘外侧远端的细粒沉积,如沙坝、浊积扇等;东二段以扇三角洲前缘沉积为主;东一段以扇三角洲平原沉积为主。馆下段水进域发育砂质游荡河沉积,而非传统上认为的辫状河沉积。馆上段底部砂岩含量较高,厚度较大,明显不属于曲流河沉积,认为此时研究区发育小规模的扇三角洲沉积。(4)通过对研究区原油甾烷和萜烷分布特征的对比以及构造演化的分析,认为桩303井至桩47井一带的含油区块的油气来源于西部的五号桩洼陷,而非原来认为的东部黄河口凹陷。从已钻探井的含油气情况来看,研究区的油气分布具有两个主要特征:油气集中分布于“一边-两隆-斜坡”;油气的富集层位呈现出由南向北埋藏深度依次抬升的趋势。(5)研究区为正向构造带,有利的储盖配置和断裂活动控制了油气的富集。沙三段、沙二段发育的近岸水下扇扇中水道砂体,为油气的聚集的有利场所。沙一段发育的较厚滩坝,可以形成有效储层并与构造匹配形成岩性—构造油藏。馆下段低位域的块状砂岩可以作为有利的油气网络运载层,所以,纵向上在河道边缘、河道间与河道叠置,且断层较发育的馆下段低位域块状砂体的上部是形成良好圈闭的有利位置。馆上段下部发育小型扇三角洲沉积,在构造位置合适的部位可以形成有利圈闭。(6)通过井约束地震反演来预测馆陶组砂组的分布规律,并结合已发现的油藏特征,来寻找有利储层的发育部位。对沙河街组和东营组储层主要通过寻找油气运移路径上的构造高点,来预测有利目标区。建议部署井位5口。通过以上研究主要获得了两项创新认识:(1)采用测井曲线频谱属性分析、瞬时振幅属性分析和测井曲线剖面分析等地层分层新技术对研究区测井分层进行研究,重新调整划分了东营组内部东一段、东二段、东三段之间的界线,以及东营组顶界。(2)在馆下段中部存在砂泥岩互层的沉积,通过沉积相分析,认为是辫状河与曲流河的过渡类型;馆上段底部发育的砂岩含量较高,厚度较大,认为此时研究区发育小型扇三角洲沉积。针对馆陶组下部辫状河近源沉积体系和上部曲流河远源沉积体系的巨大差别,提出了馆陶组上、下段之间应当存在一个更高级别层序界面的设想,应当划为三级层序界面。