肇源-太平川地区位于松辽盆地北部,跨三肇凹陷、朝阳沟阶地、长春岭背斜带、宾县-王府凹陷、绥化凹陷等构造单元,葡萄花油层是研究区中上部含油组合最重要的含油目的层,现有的地质认识已不能满足勘探的需要。本论文运用沉积学、层序地层学、石油地质学等学科的理论和方法,对研究区层序格架、沉积相、储层预测、储集条件、成藏类型进行了深入研究,总结出油气成藏主控因素,指出了下一步勘探的方向。层序与沉积作用研究表明,在四级层序控制下,葡萄花油层总体上发育6个四级层序体系域,自下而上,SB1、SB2体系域均可发育有利的储集层,而SB3在肇源-太平川地区基本以湖湘沉积为主。通过沉积微相研究,得出长垣以东地区沉积相分布的整体特征是:具有环状分布特征,自边缘隆起区向中央凹陷区沉积相带依次为三角洲平原-三角洲内前缘-三角洲外前缘-湖相组合或平原淤积相-湖相组合,东部和南部主要发育平原淤积相;具有宽展的三角洲前缘亚相,分流河道和水下分流河道发育,平面上分流河道多呈网状展布,水下分流河道多呈枝状展布。同时,优势相带控油明显,其中以分流河道、席状砂油气最为富集,往往与断裂相切割形成构造-岩性油气藏。储层的预测主要是刻画砂体展布和连通情况,克服反演多解性提高纵向分辨率是反演的重中之重。地震反演表明,不同曲线对砂泥岩响应敏感差异很大,波阻抗曲线很难区分出砂泥岩边界,而自然伽马曲线和自然电位曲线与砂泥岩统计相关很好,能够很好区分砂泥岩界限,电阻率曲线次之。通过对不同反演方法试验表明,对勘探程度较高、井网密度较大的区域,随机反演和重构反演是较为理想的方法之一,纵向上能够识别出1m以下砂体;若在勘探程度低的工区,井少储层薄,蒙特卡洛-马尔科夫链反演与重构反演更能够客观刻画砂体。因此本次储层反演上针对不同工区勘探现状,采用不同反演方法进行储层预测。地震反演预测表明,整体上砂岩北厚南薄,河道砂呈断续条带状分布,而且砂岩以薄层为主,不同相带差别大。北部距离物源较近,反演剖面显示砂体不受断裂控制,断层两盘均发育,南部地区以三角洲外前缘相为主,砂体连通性差,由于水能量减弱,受控于断裂明显,在主断裂剪切调节作用下,主水道向断裂密集带延伸至尖灭。针对井间砂体分布情况,进行曲线敏感性重构,以地质统计随机反演方法为主,对井间砂体分布进行等概率模拟预测,优选概率高方案,提高预测的可靠性,完成储层厚度预测。构造与断裂系统研究表明,升平鼻状构造和肇州鼻状构造紧邻生油中心,为一长期继承性古构造,隆起幅度明显,油源断层发育,因此最有利于油气的聚集,勘探实践也证明了这一点。榆树林油田亦为古鼻状构造,但由于断层封闭性较差,油源断层少,缺乏构造、岩性等其它条件构成圈闭,油气很难大面积聚集成藏。油源断层方面,主要从三个方面厘定:一是是否沟通源岩,二是沟通源岩的断层是否在排烃有效范围之内,三是排烃高峰时期,该断层是否为开启断层或活动断层。通过对断层生长指数、伸展速率、断层垂向侧向封闭性研究,厘定出研究区葡萄花油层油源断层不仅是断穿T06以上层位的大断层,同时也存在向上断穿规模小的明末时期开启断层。系统总结出不同走向方位断裂密集带成因与基底断裂关系密切,总结出工区发育三种成因断裂密集带,即兴城发育走滑成因断裂密集带,肇州油田以斜拉张作用密集带为主,榆树林南部以泥岩水平拆离成因和斜拉张成因共同作用断裂密集带,提出榆树林油田密集带成藏四种模式。控制本区油水分布主控因素三点:1)升平-兴城构造带是形成构造-岩性油气藏有利区;2)油源断层、河道砂体及侧向封闭性断层的有机结合控制榆树林油田油水的富集;3)储层发育是制约丰乐、丰乐南、肇源南地区含油分布主要控制因素。油藏类型上归纳为与断层有关的背斜油气藏、与断层有关的岩性油气藏、与断层有关的断块油气藏三大类油藏类型,细分为七亚类油气藏,总结出两种成藏模式,并提出三类有利目标。