辽河坳陷陆上勘探面积为6779 km~2,勘探面积较小。经过多年勘探,油气探明程度达到53%,勘探程度较高,实现稳产1000万吨的压力逐年增大。为了满足辽河油田勘探增储、开发稳产的需要,亟需对致密油藏成藏特征开展研究,推动接替领域的发展。雷家地区位于辽河西部坳陷,西起长古9井,东到陈家断层,南起曙110井,北到高81井,总面积约300km~2。研究区内岩性复杂,各类碳酸盐岩呈薄互层状覆盖在房身泡玄武岩之上。同时该区断层附近发育火山角砾岩。经过多期的断裂活动及基地升降运动,使研究区内火山角砾岩、各类碳酸盐岩裂缝发育,形成良好的储层。同时研究区东南部紧邻陈家生油洼陷,具有良好的油源条件。2008年至今雷家地区的探井在沙四致密层段均有良好的油气显示。随着致密油研究的不断深入,2013年雷家地区完钻的雷88井、雷平2井在沙四段致密碳酸盐岩储层中获得高产工业油气流,显示出研究区具有较大的致密油勘探开发前景。本次研究从源岩、储层的特征出发,评价泥页岩的地球化学特征及生烃潜力,储层(湖相碳酸盐岩及砂岩)的储集性能、含油性以及优势岩性分布;基于成功探井解剖,分析成藏机理、主控因素及富集规律,建立综合评价标准,划分有利区。具体研究内容包括:(1)烃源岩地化特征研究及评价方法建立;(2)致密储层特征研究;(3)致密油成藏特征分析;(4)致密油成藏模式研究;(5)资源评价和区带优选。通过本次研究,建立了雷家地区优质烃源岩评价标准;确定了沙四段储层优势岩性序列,杜家台油层优势岩性序列为:含泥泥晶云岩→含泥方沸石质泥晶云岩→泥质含云方沸石岩→含云方沸石质泥岩;高升油层优势岩性序列为:泥晶粒屑云岩→含泥含砂粒屑泥晶云岩→泥质泥晶云岩→云质页岩;建立了致密储层石油流态判定图版;建立了雷家地区致密油成藏模式,雷家地区致密油藏主要有两种油气成藏模式,第一种为非常规连续性油气成藏模式,第二种为常规构造、岩性油气成藏模式;确定了致密油资源规模,分别采用盆地模拟法、小面元容积法、资源丰度类比法和特尔菲综合法对辽河坳陷雷家地区沙四段致密油资源量进行了估算,确定致密油地质资源量为2.21亿吨,资源潜力较大;优选出致密油勘探有利区,为下一步致密油气勘探指出了方向。