以高分辨率层序地层学为指导,结合台南凹陷幕式构造演化特征,利用岩心观察、试油数据、地球物理及化学数据等,对台南凹陷二叠系进行了层序地层分析。研究表明研究区二叠系层序地层充填特征、烃源岩和储层分布受控于幕式构造演化,具有明显阶段性。断陷盆地结构特征控制着岩性叠加样式和沉积展布:LSC1沉积时期,南部觉罗塔格山脉崛起,北部陡坡带发育扇三角洲和水底扇沉积,南部缓坡带发育辫状河三角洲沉积体系;LSC2沉积时期,西部鲁西凸起和东部塔克泉凸起逐渐形成,南部物源减弱,东西物源逐渐占主导地位;LSC3沉积时期,北部博格达山脉崛起,地层南北向掀斜,北部物源逐渐发育,断陷短轴方向以扇三角洲沉积体系为主,长轴方向以扇三角洲沉积—辫状河三角洲沉积—湖泊沉积逐渐过渡。分析台南凹陷层序地层叠加样式对烃源岩和储层的控制作用后认为:LSC2水进体系域晚期和高水位体系域早期发育的大段泥岩为有利烃源岩,其上部LSC3低水位体系域发育的大套砂岩为油气主要储集层段。