中国海相碳酸盐岩层系经历了三大沉积构造演化阶段:早古生代海相碳酸盐岩层系演化阶段,晚古生代海相及海陆过渡相演化阶段,中新生代海相碳酸盐岩层系改造阶段。三大阶段造就了中国海相碳酸盐岩层系具有上、下油气组合。与国外海相沉积盆地和国内陆相沉积盆地相比,我国海相碳酸盐岩层系具有形成时间早,热演化程度高,经历了长期演化和复杂的生烃与成藏过程,勘探目的层埋藏深等特点。海相碳酸盐岩层系油气富集明显受控于以下几个方面:有效烃源岩发育与空间分布;优质盖层的发育与分布,尤其是膏盐岩的分布;有利储集相带发育与分布。同时,我国大中型海相碳酸盐岩层系油气田往往发育于沉积盆地古隆起、古斜坡及构造活动枢纽部位。目前我国大中型油气田的勘探前景主要应聚焦在海相碳酸盐岩层系发育的塔里木盆地、四川盆地及周缘、鄂尔多斯盆地。中国海相碳酸盐岩层系油气资源丰富,具备形成大中型油气田的物质基础,在保存条件良好和有利油气聚集的部位仍可发现大规模的油气田,勘探潜力巨大。