本论文以高分辨率层序地层学理论和陆相断陷湖盆层序地层模式为指导,以钻、测井资料、三维地震资料为主研究沙河街组层序地层构型、沉积体系空间展布及沉积演化特征,分析了其油气分布特点和成藏条件,并对有利含油气储集相带进行了预测。经过井震标定和区域统层,研究区可识别出五个层序界面,自下而上依次命名为SB1、SB2、SB3、SB4和SB5,从而将沙河街组分为四个三级层序,依次为SQ1、SQ2、SQ3、和SQ4,可对应为沙三下层序、沙三中层序、沙三上层序和沙一二层序,基本拉通了整个研究区三及层序区域地震和钻井层序的关系。在层序格架内进行沉积相研究发现,研究区发育6种典型沉积相类型:冲积扇相、扇三角洲相、辫状河三角洲相、近岸水下扇、浊积扇和湖相沉积。在明确了研究区沉积相类型和主要物源方向之后以半个基准面旋回为单位绘制出沉积箱平面展布图,纵向上建立了沉积演化规律。SQ1(沙三下层序)主要以短轴物源为主,发育扇三角洲和近岸水下扇沉积体系,在牛居-长滩洼陷区发育三个规模较大的浊积扇;SQ2(沙三中层序)为湖侵范围最大时期,相应发育砂体规模也较大,但仍以短轴物源为主,研究区西北部有三期规模较大的扇三角洲叠置连片,形成了主要的储集区,扇三角洲前缘滑塌,在洼陷区形成了两个浊积扇体,东侧仍以近岸水下扇为主;SQ3(沙三上层序)物源主要为北侧长轴方向,全区为一大型辫状河三角洲覆盖;SQ4(沙一二层序)早期分布局限,以冲积扇和泛滥平原为主,中后期则在滨浅湖背景下发育两个辫状河三角洲,西侧规模较大。综合考虑层序地层位置、构造图、沉积相展布、砂体厚度、已知含油气区、圈闭类型、生储盖空间配置和断层疏导体系等因素的情况下,初步确定有利的含油气层系和圈闭类型,提出了未来勘探的重点应放在沙三中层系,勘探目标锁定在构造-岩性圈闭上。