本论文在系统研究塔里木盆地阿瓦提凹陷北缘区域地质条件和沉积特征的基础上,深入分析了该地区的油源条件,主要储集层段沉积相特征、储层物性、储盖组合特征,沙井子断裂及对研究区油气聚集的控制作用,圈闭类型及发育特征,油气聚集模式等,同时结合今年的探井发现情况,认为中下寒武统和中上奥陶统为研究区两套最主要烃源岩,中下寒武统烃源岩晚奥陶世开始成熟,志留系进入生烃高峰,石炭系末进入生油末期,即寒武系烃源岩在志留—石炭纪具有最大生油强度。奥陶系烃源岩在晚二叠纪进入生油门限,中生代由于抬升造成地温下降,停止演化,新生代的再次沉降与升温造成中上奥陶统烃源岩再次升温开始演化,现今已无生烃潜力。三叠系砂岩储层为河流相、滨浅湖亚相,储层物性较好,发育四套砂泥岩储盖组合。石炭系东河砂岩为一套海陆交互相优质储层,与下泥岩段形成优质储盖组合,石炭系碳酸盐岩储层为局限台地相,生屑灰岩段为较好储层。该区构造相对简单,缺少大的构造背斜,沙井子断裂控制了沉积、烃源岩演化、油气运移和圈闭的形成。边界断裂上盘发育大型背斜圈闭,下盘发育断背斜、断鼻、鼻状构造圈闭。三叠系、白垩系地层向南喀一英买超覆尖灭,过渡地带发育大型的地层岩层圈闭。海西晚期以及喜山期是阿瓦提凹陷东北缘两个最重要的油气成藏期,断裂为最主要运移通道,以垂向运移为主。