东营凹陷是典型的富油超压凹陷,现今超压系统主要发育在始新统沙河街组的沙四段和沙三段地层,超压形成与演化对油气成藏过程的诸多方面产生了的重要影响。论文以东营凹陷沙河街组沙三段-沙四段大规模超压层系为研究对象,完成了200余件岩心和原油样品的11类测试分析,利用大量的钻井、测井、录井、试油资料和相关样品测试分析数据,在已有研究基础上,深入研究东营凹陷现今超压分布特征及形成演化过程,深入探究超压发育对砂岩储层成岩作用特别是硅质胶结和碳酸盐胶结作用的影响,结合超压分布特征进行平面剩余压力梯度定量计算并编制沙四段和沙三段剩余压力梯度图,进而剖析东营凹陷超压驱动下油气运聚及分布规律。论文取得以下成果认识:1)东营凹陷沙河街组发育沙三下亚段和沙四上亚段两套主要烃源岩,典型烃源岩样品有机地球化学特征分析显示,沙三下亚段烃源岩具有高Pr/Ph（1.04～1.43）和低伽马蜡烷指数（0.05）,沙四上亚段烃源岩具有低Pr/Ph（0.33～0.52）和相对高伽马蜡烷指数（0.53～0.85）,且沙三下亚段烃源岩C19三环萜和C20三环萜丰度明显高于沙四上亚段烃源岩,表明沙三下亚段烃源岩有机质以淡水湖相沉积为主,沙四上亚段烃源岩有机质为咸水湖相沉积。东营凹陷沙三段和沙四段储层中原油样品根据其有机地球化学特征可以分为三类,Ⅰ类原油具有高Pr/Ph、低伽马蜡烷指数、高丰度4-甲基甾烷,主要来源于沙三下亚段烃源岩;Ⅱ类原油具有较低Pr/Ph、较高伽马蜡烷指数、较高丰度4-甲基甾烷,为沙三下亚段烃源岩和沙四上亚段烃源岩混合来源;Ⅲ类原油具有低Pr/Ph、高伽马蜡烷指数、低丰度4-甲基甾烷,主要来源于沙四上亚段烃源岩。2)烃源岩数值模拟显示,东营凹陷沙三下亚段和沙四上亚段烃源岩的生、排烃过程可以分为两个阶段,至少存在两期原油的生成和排出,早期为距今30～25Ma,晚期为距今15～0Ma,从生油量和生油速率可以看出,晚期生油量明显高于早期。储层砂岩包裹体薄片观察显示,沙三段和沙四段砂岩储层中主要发育两种荧光颜色油包裹体,即黄白色和蓝白色,测温结果显示发黄白色荧光油包裹体均一温度分布在60～90℃,发蓝白色荧光油包裹体均一温度分布在80～120℃,对应同期盐水包裹体均一温度分布范围分别为80～140℃和110～170℃,结合典型井埋藏史-热成熟史图可以确定东营凹陷沙三段和沙四段均有两个主要成藏期,时间分别为距今30～25Ma（东营组沉积时期）和距今10～0Ma（馆陶组沉积末期至现今）。3)钻井实测压力数据显示东营凹陷沙三段-沙四上亚段发育大规模超压,最大压力系数可达1.99,最大剩余压力可达39.62MPa。通过典型单井分析,沙三中下亚段-沙四上亚段超压段泥岩声波时差明显偏离正常趋势,与超压段具有较好响应关系,利用声波时差可以开展地层孔隙流体压力预测。通过超压段测井响应特征以及实测点有效应力与声波速度关系,结合东营凹陷沙三段和沙四段烃源岩成熟度特征,可以确定东营凹陷沙三段-沙四段大规模超压成因机制主要为生油增压。基于超压成因研究结合烃源岩生烃演化过程,恢复东营凹陷两期关键成藏期古压力分布。4)东营凹陷沙三段和沙四段砂岩储层超压主要来源于超压含烃流体充注。超压含烃流体充注造成砂岩储层成岩环境发生改变。（1）东营凹陷沙三段和沙四上亚段砂岩储层主要发育两期石英次生加大边,两期石英次生加大边形成于两期油气充注期,石英次生加大边薄片定量统计结果显示,沙三段和沙四上亚段砂岩油层和水层石英次生加大边具有相同的分布特征,并且石英次生加大边上发育原生油包裹体,说明东营凹陷超压含烃流体充注没有对石英次生加大边产生抑制作用。结合东营凹陷薄片观察、试油数据以及黏土矿物XRD测试,认为超压含烃流体充注改变砂岩储层p H值使储层水化学环境偏酸性,降低硅质溶解度,同时造成长石溶蚀为石英次生加大边发育提供硅质来源。（2）沙三段和沙四上亚段砂岩储层中发育方解石、白云石、铁方解石和铁白云石4种类型碳酸盐胶结物,其中方解石和白云石为早期成岩产物,铁方解石和铁白云石形成于第一期油气充注后,第二期石英次生加大边之前,并且随着含油饱和度增加,砂岩储层中碳酸盐胶结物含量越低,富含油和油浸砂岩储层中主要发育自形菱形铁白云石。5)剩余压力是超压系统内驱动油气运移的主要动力,东营凹陷沙三下亚段顶面和沙四上亚段顶面剩余压力梯度计算结果表明,东营凹陷沙三下亚段和沙四上亚段顶面剩余压力梯度平面分布具有“两低一高”特征,剩余压力梯度围绕洼陷带呈环带状分布,洼陷带内部剩余压力梯度小,洼陷带边缘断阶带剩余压力梯度大,外缘为常压区剩余压力梯度为0MPa/km。结合石油中含氮化合物指示运移参数分析,剩余压力梯度方向与石油含氮化合物指示石油运移方向具有一致性,能够指示超压系统内石油运移方向,剩余压力梯度方向汇聚的区域是石油优先聚集的位置。结合东营凹陷沙三段和沙四段原油油藏分布图,可以看出油藏主要分布在超压中心外缘高剩余压力梯度区内断裂带附近;部分油藏可由于石油从高剩余压力梯度区侧向运移至常压区聚集分布;另外,沙四源石油可在高剩余压力梯度区沿断裂垂向输导向上运移至上部沙二段、沙一段和东营组储集层,与来自沙三下亚段烃源岩的石油在与断裂相关的圈闭或其它类型的圈闭中聚集形成混源油藏。