沧东凹陷位于黄骅坳陷南部,是以孔店组为主要生油岩和储集层的复式油气聚集区。孔店组发育一个完整的沉积旋回,表现为一个独立的成盆过程,自下而上划分为孔三段、孔二段和孔一段,是重要的含油气层系。枣园地区位于沧东凹陷的北部,是沧东凹陷最主要的油气勘探目标区。在生产实践上,针对孔店组分层系(孔三段、孔二段、孔一段)的沉积体系、层序地层等方面开展了大量工作。孔二段4油层组是孔店组的低位体系域,物源供给充足,砂体发育,为枣园地区的主要勘探地层之一,但是对该油层组物源、沉积相、砂体展布、储层特征的研究较薄弱,影响了该地区孔二段4油层组的油气勘探与开发。本论文针对上述问题,选择沧东凹陷北部枣园地区为研究区,应用沉积学及陆相层序地层学理论对孔二4油层组开展沉积相、沉积亚相、沉积微相等特征的研究,揭示孔二段4油层组沉积相的空间展布规律,在此基础上,结合物性资料对有利储集砂体空间展布进行研究。主要获得以下4点认识:(1)通过对枣园地区孔二段4油层组的岩心、测井、录井、地震资料的综合分析,认为枣园地区孔二段4油层组沉积时期发育辫状河三角洲、湖泊2种沉积相;辫状河三角洲平原、前缘、滨浅湖3种沉积亚相;分流河道、分流河道间、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、席状砂6种沉积微相。(2)根据重矿物成分、砂岩骨架成分、岩屑类型、砂体分散体系、地震相、区域重力异常的综合分析,认为沧东凹陷孔二段4油层组沉积时期,枣园地区共发育7个物源口,北部的孔店凸起是碎屑物质的主要物源供给区。(3)通过对沧东凹陷枣园地区孔二段4油层组的联井砂体对比、联井沉积相剖面、地震相平面展布、砂岩百分含量和砂体厚度、地震属性等进行综合分析,认为枣园地区孔二4油层组辫状河三角洲前缘水下分流河道最为发育,位于各朵体中部和前缘,呈条带状分布,主要分布在军马站—枣园—东关和沈家铺南部一带。辫状河三角洲河口坝微相主要发育在孔店朵体的前端,呈点状分布。(4)通过对沧东凹陷枣园地区孔二段4油层组的砂岩孔隙度及渗透率特征的分析,认为枣园地区孔二段4油层组水下分流河道砂体的储集性能最好,其次为河口坝砂。