临南洼陷位于济阳坳陷的西部,属于惠民凹陷的次级构造单元。洼陷北侧的临商断裂构造带聚集了丰富的油气,洼陷内部的火成岩构造和南侧的斜坡带也形成了工业油气田。随着油气勘探工作的逐步深入,在洼陷中发现大、中型构造油气藏的机率越来越小,发现隐蔽油气藏的比重逐渐增大,勘探重点也由大中型构造油气藏转向中小型构造岩性隐蔽油气藏。临南洼陷沙四段主要沉积了一套滨浅湖相的粉砂、细砂岩与泥岩互层和火山碎屑岩,由于深层钻井揭示较少,是否存在深湖相生油岩系一直是人们关心的问题。从沙四段形成的沉积环境分析,临南洼陷具备形成生油岩的有利条件。本文采用层序地层学的方法研究沙四上亚段的沉积体系架构,弄清砂体的空间分布,揭示其生烃潜力,为临南洼陷隐蔽性油气藏的勘探提供依据。本文的研究方法是,首先根据地震反射特征,结合测井、古生物和岩心资料,识别地层边界,划分出层序和体系域,建立层序地层格架。然后,根据自然电位、视电阻率等测井资料划分准层序叠加方式,识别出进积、加积和退积准层序组,并以准层序边界为标志进行井间对比标定。最后,运用岩心、测井、粒度分析、薄片分析等各类资料对关键井进行单井相分析,借助准层序组的沉积相、亚相分析,进行沉积体系研究,并对地层的生烃条件和成藏条件做出评价。根据地震、测井等资料将临南洼陷沙四上划分为一个三级层序,层序类型为T-R旋回层序,包含湖进、湖退两个体系域。临南洼陷沙四段暗色泥岩主要分布在沙四上亚段,属滨浅湖-半深湖沉积,有机质类型为较好-好烃源岩。临南地区沙四上亚段烃源岩从洼陷边缘向洼陷中心依次发育低成熟、成熟和高成熟带,可分别形成低熟油、正常原油和轻质油甚至凝析油和湿气。沙四上亚段暗色泥岩在沙一-东营期和晚第三纪均有生烃过程,早期生成低熟油,数量较少,后期生成的是成熟到高成熟的油气,为主要的生烃时期。沙四上亚段烃源岩确实出现了原油的排烃过程。通过盆地模拟计算,得到石油资源量0.8367×108t,天然气资源量47.1074×108m3,油气总资源量为0.8838×108t。得到结论是临南洼陷沙四段具有充足的油源、多种储集体、发达的疏导体系等有利成藏条件,是下步勘探的一个重要目标层系。