火成岩油气藏是陆相断陷盆地隐蔽油气藏类型之一，近年来已成为我国东部盆地深化勘探和增加储量的重要领域。渤海湾盆地的济阳坳陷是火成岩油藏较发育的地区。本文在广泛收集、分析前人研究成果的基础上，进行了岩心观察、分析测试、测井资料分析、地震勘探技术应用等工作并加以综合分析，明确了济阳坳陷第三系火成岩的发育分布特征和区内火成岩储层的储集空间特征，掌握了火成岩储层发育的主控因素，探讨了区内火成岩油藏的形成条件及典型火成岩油气藏的形成机理，建立了该区火成岩油气藏的成藏模式并分析了已存在六种火成岩油气藏成藏模式的具体特征。通过本文的研究，取得了如下主要成果和认识：1、济阳坳陷第三系火成岩油气藏的分布主要受构造断裂控制并与火成岩的发育分布特征及坳陷内油气源条件密切相关。地幔物质热隆起、热对流和郯庐断裂是控制区内火成岩体发育分布的宏观地质背景；坳陷范围内火成岩的分布主要受埕南断裂带、陈南断裂带、义南断裂带及与南界相通的石村断层控制，总体上主要形成临邑-滨县、无棣-义南和金家-草桥三大火成岩带；区内火山岩与侵入岩的成岩物质皆来源于上地幔，没有发生地壳混染，随时代变新地幔源深度逐渐加大，且岩浆发生过源区混合作用。2、综合使用地震速度分析、地震相分析、三瞬信息分析的方法，统计建立了地震速度与火成岩体对应表，分辨出不同火成岩体在地震剖面上的反射特征，提高了火成岩体解释的可信度，有效地识别了济阳坳陷三类火成岩储集体：火山碎屑锥体、溢流玄武岩体和辉绿岩侵入体，利用深、浅侧向非常规测井约束反演技术圈定出它们的横向展布并进行了裂缝储集体的预测。3、将区内火成岩储集体类型归纳成四种：裂缝—孔隙型玄武岩储集体、裂缝型侵入岩储集体、孔隙型火山碎屑岩储集体以及裂缝—孔隙型侵入岩—变质岩复合储集体。分析了六种基本控制因素(岩性、岩相、构造变动、岩浆活动旋回、成岩作用及特殊的火山活动位置)在火成岩储层发育过程中的作用，认为对不同火成岩储层发育起决定作用的主控因素是不同的。4、认为坳陷内火成岩储集体可以成藏的基本条件包括：近油源、富油源，畅通的油气运移通道，良好的生储盖组合，火成岩储集体形成期与油气生运聚时间匹配及较好保存条件。富集高产火成岩油气藏的形成主要受控于火成岩在地层剖面中的位置、火成相、构造断裂活动、变质岩类型及变质程度等。5、坳陷内烃源岩多位于各洼陷中心，区内火成岩油气藏可归纳为三种分布模式：凹陷边缘斜坡带分布模式、中央隆起带分布模式、洼陷中心分布模式。油气向火成岩储层运移充注主要有两类运移路径：由生烃洼陷烃源岩排出的油气通过砂体、断层、不整合等通道运移，至凹陷边缘断裂带向上运移到火成岩储层中成减，或者运移至凹陷中央隆起带断层向上运移充注到火成岩储层中成藏；烃源岩排出的油气直接向侵入烃源岩层系内的火成岩有效储集层充注成藏。6、火成岩油气藏成藏模式的主要影响因素包括岩石类型、主要储集空间类型、油气来源及相应的油气运移及充注成藏特点等特征，据此建立了济阳坳陷成藏模式即：它源孔隙型火山碎屑岩油藏、混源裂缝—溶孔型玄武岩油藏、它源裂缝型玄武岩油藏、自源裂缝—溶孔型侵入岩岩性油藏、它源裂缝型侵入岩构造—岩性油藏、自源裂缝型侵入岩—变质岩油藏六种成藏模式。7、火成岩油气藏及其伴生油气藏类型在成因上具有一定相关性，根据其形成环境、成藏特征和油气藏分布规律，建立了侵入岩油气藏组合、陆上喷发岩油气藏组合、水下喷发岩油气藏组合三种组合模式。