近年来,中国石油在尼日尔Termit盆地针对古近系Sokor1组的勘探取得规模发现。古近系Sokor2组作为潜在勘探新层系,具有一定勘探潜力,但相关研究很少。本论文以该层系为研究对象,从烃源岩评价及油源对比入手,开展Sokor2组沉积体系与油气成藏规律研究,融合应用多种前沿地球物理储层预测技术,明确了其储层分布规律和油气成藏主控因素,建立Sokor2组油气成藏模式,指导了该层系油气勘探发现,指明了未来勘探方向。烃源岩评价及油源对比研究表明,Termit盆地主要发育海相和湖相两类烃源岩。海相烃源岩为上白垩统Yogou组3段泥岩,形成于第一坳陷期,该期盆地发生海侵,发育主力烃源岩并大面积成熟;湖相烃源岩为古近系Sokor1组泥岩,形成于第二裂陷期,该期盆地回归陆相湖盆沉积,仅局部成熟。发现了Termit盆地晚白垩世坳陷期有机质以陆源高等植物输入为主,海平面低位期控制高丰度烃源岩发育,三角洲环境控制有机质富集和有利烃源岩分布,具有不同于世界典型被动大陆边缘海相烃源岩的发育特征,建立了“局限陆内海陆源有机质富集烃源岩发育模式”。通过油源对比首次明确了不同区带Sokor2组的原油分别来自海相和陆相两种烃源岩,具有“双烃源”供给条件。本文在钻井地层对比、沉积相研究和精细地震解释基础上,首次将Sokor2组进一步细分为S21、S22、S23三个砂层组,并应用地层切片与多属性联合波阻抗反演技术开展储层预测。明确古近系Sokor2组沉积体系特征,以滨浅湖沉积体系为主,在湖泊周边发育三角洲前缘水下分流河道、河口坝、远砂坝等储集体,指出S23砂组可成为有效储层,可作为Termit盆地勘探新层系。指出Dinga断阶带南端、Yogou斜坡南部和Moul凹陷南部为S23新层系的有利区带,指导勘探获得新发现。建立了Termit盆地古近系Sokor2组“海陆双源供烃、断层垂向疏导、砂体发育控制成藏”的模式。主要内涵包括白垩系Yogou组海相烃源岩广泛“生烃”,古近系Sokor1组湖相烃源岩局部生烃并“近源”供给,古近纪断层活动强度与Sokor1组之上的LV泥岩(低速泥岩)厚度共同控制油气垂向运移,古近纪叠置裂谷强度控制S23砂组的储层发育。该研究丰富了“中西非被动裂谷盆地石油地质理论”,提出了“区域盖层”作为勘探新层系的新思路,填补了该方面研究空白,开拓了Sokor2组勘探的新领域,有效支撑了该盆地油气勘探的规模发现。