塔里木盆地塔河油田勘探程度较高,油气资源丰富,但以往研究重点以油气增产为主,层序和沉积相的研究成果仍有较大的争议,砂体成因认识不清,同时研究全区各亚段砂体展布特征研究工作基本没有开展,影响砂体的预测。论文以塔里木盆地北部塔河油田为研究区,以石炭系卡拉沙依组地层为研究对象,以层序地层学、地震地层学及沉积学为理论指导,以层序地层学研究为主线,在充分总结和利用前人研究成果的基础上,以实际观察的岩心资料、测井资料及二维、三维地震资料,对研究区目的层进行了层序地层格架、沉积体系研究,并预测了研究区有利储集相带。论文结合岩心资料、测井资料和地震资料分析,在塔河石炭系卡拉沙依组地层内识别出9个层序界面和6个三级层序,每个三级层序内部均划分出海侵体系域和高位体系域,建立了层序地层格架,分析了不同层序的发育情况和展布特征以及沉积中心发育的位置,整体呈现东南厚、西北薄,沉积中心向南迁移的特点;结合岩心观察资料和测井相开展了沉积体系研究,建立了研究区辫状河三角洲—陆棚沉积体系,并以此划分出三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲和内陆棚四种沉积相。在地震剖面以及连井剖面上分析了沉积优势相展布特征,刻画了砂体展布特征,南北向剖面砂体由北往南前积反射特征明显,东西向以河道下切地震反射为特征。结合地层厚度和砂地比,以体系域为研究单元,刻画出研究区沉积相展布特征以及不同层序时期的变迁情况,建立沉积模式。结合塔河油气地质条件以及层序沉积相研究成果,预测了研究区有利储集相带位于塔河油田东北部桑塔木地区。