深水油气勘探是当前石油地质学研究的热点领域之一,而深水扇作为油气赋存的重要场所,对其识别和研究具有重要的现实意义和理论意义。我国已发现珠江口盆地深水扇系统及红河深水扇等,并取得重大油气突破,反映出深水扇及深水扇油气藏在南海北部深水区油气勘探重要的实践意义。长昌凹陷是琼东南盆地面积最大的二级构造单元,主体处于深水区,油气资源潜力巨大,但尚未开展全面深入的研究,对区内油气资源分布缺乏系统认识。论文立足于二维及三维地震数据,围绕长昌凹陷下中新统三亚组沉积相展开研究,重点识别深水扇,推动凹陷中构造层油气勘探。在长昌凹陷已有地震资料的基础上,立足于有限的钻井资料,完成层位标定,开展全区层序界面综合解释,构建三亚组完整的等时地层格架;阐明长昌凹陷早中新世沉积相类型及分布特征;通过地震相分析、地震属性分析等手段,刻画凹陷三亚组一段深水扇平面展布特征,精细解剖了长昌凹陷中部三亚组深水扇体沉积期次,明确了长昌凹陷三亚组东南部源-渠-汇体系,总结深水扇形成发育的主控因素;确定了长昌凹陷深水扇体具备成藏条件,并建立成藏模式。通过地震相分析识别三亚组地震相类型及其展布特征,建立地震相与沉积相之间的对应关系以实现地震相-沉积相转换,阐明三亚组沉积相类型及其分布特征。该时期凹陷主体以浅海、半深海相为主,滨海相分布较为局限,主要围绕南部隆起及剥蚀区呈带状分布;凹陷中部发育大规模深水扇,东南部斜坡发育小型扇三角洲沉积。三亚组一段共识别出两个深水扇,精细解剖了扇体沉积期次,明确了长昌凹陷三亚组东南部源-渠-汇体系。扇体Ⅰ面积为770.62km2,扇体Ⅱ面积为340.71km2。基于扇体上扇水道充填特征、席状朵叶体垂向叠置关系及地震属性特征,将扇体Ⅰ划分为三期,不同期次扇体表现出由SW向NE和N方向逐渐进积的特点;而扇体Ⅱ则可分为两期,不同期次扇体表现出向N侧向迁移的过程。基于扇体几何形态学分析、古地貌分析及古沟谷识别等,剖析了扇体的“源-渠-汇”耦合模式。综合深水扇平面展布特征、沉积期次划分及物源分析,扇体的形成和展布主要受凹陷内断裂挠曲带和帚状断裂带、海平面升降变化及古地貌等因素控制。系统分析了长昌凹陷深水扇体成藏条件,并建立成藏模式。凹陷内主要发育2套烃源岩,分别为下渐新统崖城组及上渐新统陵水组海相烃源岩,且烃源岩规模大,生烃量大;凹陷内三亚组深水扇储集体分布广、厚度大,上覆三亚组顶部及梅山组厚层海相泥岩,封盖能力较强;区内断裂发育,且多为油源断裂,油气以短距离垂向运移为主,并根据断裂与扇体的配置关系,在扇体发育区识别出16个圈闭,多为反向正断层控制的断块、断鼻圈闭,而构造-岩性复合圈闭较少。在此基础上,总结成藏模式,凹陷内深水扇成藏具有“平面上叠合连片状,垂向上多层系式”特征,前景广阔。