经历复杂构造演化的盆地中的油气藏一般经历“多源多期”的充注过程及复杂的后期改造,使得有机地球化学的指标存在多解性,难以有效的恢复油气藏的成藏过程。地层水与油气共生,是油气运移和聚集的载体。在油气成藏过程中,地层水与油气和岩石发生一系列的有机-无机相互作用,导致地层水化学组成发生改变、形成特殊的成岩产物和成岩现象。因此通过研究地层水化学组成和成岩产物,结合有机地球化学研究,可以更好地追踪油气运移和聚集过程,从而更准确认识油气成藏过程和成藏机理。本论文以东营凹陷油气富集和油气成藏条件比较复杂的中央隆起带及其周缘牛庄洼陷和利津洼陷为典型研究区,首先研究了地层水的化学组成,探讨了地层水化学成因,分析了油层、油水层和水层的地层水化学组成和地层水成因的差别,在此基础上,确定了油气运聚对地层水化学的响应特征。研究表明:东营凹陷存在三类地层水,其中,第二类地层水为Es₃x来源的原油运聚的载体,第三类地层水为Es₄s来源的原油运聚的载体。浅部储层（Ed-Es₂）油层及含油水层较同层位水层具有矿化度偏高、离子含量偏高、钠氯系数偏低等特征;深部储层（Es₃-Es₄）单一指标指示变化不明显,需要利用统计学软件进行判别。本论文首先针对研究区成岩产物类型、形态学特征及地球化学特征进行分析,探讨了研究区成岩产物的成因及成岩序次,分析了油层、油水层和水层的成岩产物类型、产状及其成因的差别,在此基础上油气运聚对成岩产物的响应特征。研究表明:中央隆起带主要发育四类碳酸盐胶结物及两类自生高岭石,其中,第四类碳酸盐胶结物及第二类自生高岭石仅发育于油层及含油水层中,是含烃流体作用的产物;第三类碳酸盐胶结物及第一类自生高岭石部分发育于油层及含油水层中,与沥青质共生,是含烃流体的产物,部分发育于水层中,与沥青质无关,是不含烃类的流体作用的产物。其他成岩产物的形成过程与油气无关,不具有示烃能力。牛庄洼陷发育两类碳酸盐胶结物,其中第二类碳酸盐胶结物及第三类自生高岭石仅发育于油层及含油水层中,油气浸染严重并与沥青质共生,具有示烃能力。其他成岩产物同时产出于油层、油水同层及水层中,与沥青质无关并不含油气包裹体,不具有示烃能力。利津洼陷发育三类碳酸盐胶结物及一类自生高岭石,其中,第三类碳酸盐胶结物及自生高岭石仅发育于油层中,含有油气包裹体,具有示烃能力;其他成岩产物形成过程与烃类流体无关,不具有示烃能力。利用铸体薄片、扫描电镜、包裹体观察等手段,对比沙三中储层内沙三下油气来源、沙四上油气来源及混合油气来源的油藏内成岩产物类型、产状及含量的差异性,探讨成岩产物对油气来源的指示意义;研究表明:沙三下亚段来源的含烃流体形成的碳酸盐胶结物为方解石及铁方解石,并且伴随有早期碳酸盐胶结物的溶蚀;沙四上来源的含烃流体形成的碳酸盐胶结物为白云石及铁白云石,对碳酸盐胶结物溶蚀能力弱。利用铸体薄片、扫描电镜、包裹体观察等手段,针对油气运移路径上,距离充注点距离不同的样品成岩产物的观察,发现:随着距离充注点距离的增大,成岩产物由长石蚀溶蚀及石英次生加大发育逐渐演变为长石溶蚀不发育、自生高岭石发育,随着距离的继续增加逐渐变为碳酸盐胶结物。总的来说,油气运聚过程发生一系列的有机-无机相互作用,地层水及成岩产物等无机产物可以用来反演油气运聚的全过程。