南堡凹陷是渤海湾盆地黄骅坳陷北部的一个油气聚集区,已证实多套含油层系,勘探潜力较大。本文以沉积学和层序地层学的理论作为指导,结合前人研究成果,探讨南堡凹陷古近系东营组目的层段的层序地层学和沉积体系,主要工作方法包括岩心观察和描述及测试、测井数据处理及解释、地震数据处理和解释以及地化实验测试等手段进行分析研究,主要研究内容包括了层序地层的划分及全区地层格架的搭建、基于测井资料的层序格架精细对比、物源体系分析、沉积相识别和沉积体系分析,为寻找有利砂体和储层甜点预测提供科学依据。通过在岩心、测井和地震识别层序关键界面,识别出五个层序界面,研究认为南堡凹陷东营组整体上为一个长期基准面旋回沉积(二级层序),进一步可划分为4个三级层序,它们和传统地质分层有一定的对应关系;在全工区横向追踪和不同洼陷单元对比层序关键界面,从而建立起研究工区的可靠的等时地层格架;基于覆盖全区的测井资料,在层序内部识别重要的湖泛面,并展开精细地层对比。根据地震前积结构、砂岩厚度分布、岩石轻重矿物分析结合物源判识和古地形特征,认为南堡凹陷东营组地层沉积有南北两大物源体系:北部沉积物成熟度自北向南递增,存在北堡西、老爷庙、高尚堡三个物源入口;南部沉积物成熟度自南向北递增,存在南堡1号构造带和南堡2号构造带两个物源入口。在层序地层格架内,进行沉积体系分析,综合岩心、测井和地震分析,研究认为工区内的沉积体系是四种主要的沉积相类型组合:南堡凹陷整体上为一个陆相断陷湖泊沉积,扇三角洲沉积主要来自于凹陷北部陡坡带上冲积扇入湖沉积,辫状河三角洲沉积则由凹陷南部缓坡带辫状河向湖中心推进所致。沉积体系的演化具有旋回性,湖平面整体呈先变深后变浅的过程,SQ3沉积时期湖泊分布范围最广,到SQ4沉积末期湖泊逐渐萎缩。