中生代渤海湾盆地区经历了复杂的地质发展史和严重的后期改造,且研究基础薄弱,在一定程度上严重制约了渤海湾盆地前第三系的油气资源评价与勘探。恢复中生代各构造期原型盆地格局,分析盆地的形成、演化及改造过程,并在此基础上研究不同构造期盆地的叠合关系是渤海湾盆地前第三系油气勘探的关键。依据不整合面的发育情况,将渤海湾盆地中生界自下而上划分为下-中三叠统、上三叠统、下-中侏罗统、上侏罗-下白垩统及上白垩统五个构造亚层,在此基础上对各构造亚层的发育及横向展布特征进行了研究。通过对中生代陆内周边造山带和深大断裂的形成演化以及深部动力学机制的研究,明确了中生代渤海湾盆地区发育演化的地球动力学背景。在此基础上,通过对地震测线的详细解释,采用断层活动速率方法对渤海湾盆地主要断裂的活动性进行了研究,确定了中生代主要活动的断层及其发育演化特征,并结合主要地震测线的平衡剖面恢复、伸展率分析及中生代不同构造期构造样式的研究,对渤海湾盆地区中生代构造发育特征进行了分析,进而将渤海湾盆地区中生代盆地演化划分为5个阶段:早-中三叠世为大型内陆沉积盆地;晚三叠世整体挤压抬升,遭受剥蚀;早-中侏罗世早期发育小型山间盆地,晚期为披覆式沉积;晚侏罗-早白垩世渤海湾盆地区以断陷盆地发育为主,并出现了分区性,发育有拆离断陷型、拉张断陷型、反转断陷型和走滑拉分断陷型四种类型的断陷盆地;晚白垩世盆地整体隆升剥蚀,仅在局部低洼地区接受沉积。在上述研究的基础上,结合新生代古近纪盆地的发育演化特征,对渤海湾盆地区中、新生代不同构造期盆地的叠合关系进行了研究,提出了盆地叠合单元的概念,将渤海湾盆地划分为3大类6小类叠合单元并进行了平面区划。在上述研究的基础上,对渤海湾盆地前第三系石油地质条件进行了分析,对不同类型叠合单元的典型区块进行了实例解剖,总结归纳了各类型叠合单元前第三系石油地质条件的差异性并从叠合单元区划的角度对渤海湾盆地前第三系有利勘探区块进行了预测:(1)古生界有利勘探区块,以Ⅱ2、Ⅱ4型叠合单元最为有利,若Ⅰ型叠合单元侏罗-白垩系沉积较薄且后期改造程度较弱也较为有利;(2)中生界有利勘探区块,以Ⅰ、Ⅱ2型叠合单元最为有利,若Ⅱ3型叠合单元在中生代末期已进入大量生排烃门限且后期改造程度较弱、中生界内部发育有良好的储盖组合也较为有利。