莺山断陷位于松辽盆地北部大庆探区东南部。它是由四站断裂与临江断裂控制的双断地堑式断陷,主体部分为双断,向南、北两端局部为单断。本文的研究目的层为沙河子组。莺山断陷的天然气勘探取得一定的突破,也获得一些认识。所取得的研究成果以火石岭组与营城组的火山岩为主,缺少对沙河子组沉积相的系统研究以及对烃源岩展布规律的认识,目前莺山断陷生烃主断槽不落实,下一步勘探方向不明确。为了明确莺山断陷沙河子组的勘探前景,本文以地震、测井、野外露头等相关资料为基础,以沉积学、构造地质学、层序地层学的理论为指导,首先利用最新的钻井分层方案以及测井、地震资料开展地震资料解释,进而落实断陷结构以及沙河子组的分布范围,明确生烃断槽发育位置,然后采用地震相分析、单井和连井相分析,结合地震属性技术,进行沙河子组的沉积相研究,最后在以上基础上进行有利区的预测。研究认为莺山断陷整体呈SN-NNE向展布,总体上划分为4个构造单元:北部的太平川洼槽区,向南为四站反转构造带,再向南为杏山洼槽区,最南端为临江隆起带。莺山断陷沙河子组发育的沉积相主要有:湖泊相、辫状河三角洲相、扇三角洲相与冲积扇相。依据地震反射特征,莺山断陷沙河子组地震相划分为三类:①平行、中低振幅、连续的地震响应一般代表深湖-半深湖的沉积环境;②似平行、中低振幅、中低连续的地震响应一般代表滨浅湖,扇三角洲沉积环境;③杂乱反射、中低振幅、断续的地震响应一般代表冲积扇,辫状河三角洲沉积环境。平面上,优选现今主断槽和沙河子期主断槽之间的过渡带为莺山断陷有利勘探区;剖面上,断陷靠近控陷断裂扇三角洲发育,与湖相源岩指状交互,具备形成致密气藏的地质条件,为有利勘探区。