大民屯凹陷为“小而肥”的富油气凹陷,油气勘探程度高达66.3%,为了实现油气田勘探开发的持续发展,需要不断的探索和发现新领域。近年来,全球非常规油气勘探取得重大进展,其中致密油勘探不断突破传统的勘探理念,成为储量增长的新“亮点”。大民屯凹陷沙四段油页岩为大民屯凹陷主力烃源岩,沉积厚度大、分布稳定,经过统计分析,发现有51口井见油气显示,其中沈224井油页岩段试油获工业油流,展示出良好的勘探前景,本次论文围绕致密油成藏条件及潜力分析进行了大量的研究,并对致密油有利区的预测总结出一套研究方法。本次研究以致密油勘探理念为指导,参考国内外勘探经验,通过构造演化、沉积条件和源岩研究,分析油页岩成因、地层结构、储集类型及源储配置关系,确定油页岩发育段致密储层具备一定勘探潜力,以下认识成果:突破了原有“油页岩”段为整体源岩、单一岩性的地质认识,明确油页岩发育段典型“三明治”结构特征,油页岩段发育有泥晶云岩、碳酸盐质油页岩等优势岩性,构造缝、层理缝和收缩缝发育,源储配置关系有利,致密油勘探潜力巨大。综合地质分析测试、测井评价以及地震预测等技术方法,形成分析化验-测井评价明确优势岩性,分析测试-测井评价确定TOC分布,叠后岩石物理分析及反演预测致密层段展布等技术系列,为有利目标评价提供技术保障。通过系统石油地质研究,实现油页岩从烃源岩到储集层的地质观念、研究思路和技术方法的转变。形成了一套有效的致密油“甜点”区预测技术,对辽河油区寻找致密油藏具有借鉴意义。