本论文运用经典层序和高分辨率层序地层学的相关理论和技术,对辽河东部凹陷青龙台-牛居地区沙河街组进行层序地层学研究,通过岩芯观察与描述、钻井层序与沉积相分析、三维地震层序界面解释、有利区带预测等方面的工作,取得层序地层格架、沉积相分布及岩性圈闭有利区预测等方面的成果。首先在研究层段识别出5个层序界面和4个较大规模洪泛面,由此将沙河街组划分为4个三级层序,8个体系域;并通过对比,建立了研究区沙河街组的层序地层格架。通过骨干剖面分析、层序界面三维区追踪及层序地层等厚图编制,分析了沙河街组各层序的地层分布特征,明确了沙河街组各层序的地层分布特点,具体表现为沙三下层序时期,沉积中心主要位于牛居地区;至沙三中层序时期,则沉积中心迁移至青龙台地区;沙三上时期的北部牛居地区沉积中心依然存在,而青龙台地区的沉积中心则向西南迁移至大湾斜坡下部一带;沙一二层序时期整体研究区北部厚度大,而南部厚度相对较小,沉积中心位于牛居地区。在岩芯、钻、测井及地震资料综合分析基础上,开展了层序格架约束下的沉积相研究,确定了沙河街组发育扇三角洲、辫状河三角洲、近岸水下扇、浊积扇、湖泊等5种沉积相类型及其测井、地震响应特征,完成了层序单元的沉积相工业化制图;明确了层序格架内沉积相空间展布及发育演化特点;指出研究区平面上在沙河街组中下部沉积时期发育扇三角洲,到了中上部,除了来自短轴方向发育扇三角洲,还发育有北部长轴方向的辨状三角洲。纵向上,由早期的中下部的近源沉积演化为上部的近源沉积为主,部分区域发育远源沉积;沉积模式上由早期缓坡扇三角洲、陡坡近岸水下扇、洼陷区半深湖、浊积扇演化为晚期的扇三角洲为主,同时在北部发育辫状三角洲。在沉积体系研究的基础上,结合油气成藏条件及岩性圈闭控制因素分析,确定岩性圈闭勘探的有利层系是沙三段各层序的上升半旋回,预测了岩性圈闭及致密砂岩气勘探的2个有利区,:牛居—青龙台过渡区,茨东构造带南端。