辽中凹陷南部是近年来发现的有利油气富集地区之一,具有较高的勘探价值。但研究区缺乏系统综合的成藏机理研究,对油气成藏要素,油水分布规律及油气成藏控制因素等方面仍存在较多有疑问的地方。本文充分利用研究区地质、地化、地球物理等资料,对辽中凹陷南部LD22-LD27地区的成藏基本要素、油气富集特征及成藏主控因素进行了系统研究,并结合油气成藏期次和油气成藏过程等分析,归纳了该区油气成藏模式。研究表明,研究区东三段烃源岩及沙河街组烃源岩发育较好;储层为高孔—高渗或高孔—中渗的浅层馆陶组及明化镇组;盖层为发育较好的东二段、东三段和沙三段泥岩;生储盖组合主要包括两种,分别为下生上储式及自生自储式。主要发育同断层相关的断层-岩性油气藏、断块油气藏、断鼻油气藏及断背斜油气藏。不同构造部位原油富集特征存在明显差异,近主干断裂的构造部位地层水矿化度高,地层水水型以CaCl₂型为主,反映存在沿深大断裂的热液上涌。受中央走滑断裂影响,LD21-2、LD21-3、LD27构造主要发育新近系油藏,原油物性较差;距离断层较远的LD21-1、LD22-1及LD22-1S构造发育埋藏较深的古近系油藏,原油物性较好。该区油气成藏主要受油源断层及控藏断层控制,砂体发育次之;断层垂向性封闭因子Fvs临界值为1.6。区内油气主要充注成藏时间为明化镇组沉积中期及晚期;其中LD21-1及LD27-2S中的原油具有混源特征,其他含油构造油气主要来源于辽中南洼。综合油气富集特征、油气成藏主控因素、油气来源及充注成藏期次过程,研究区归纳出三种油气成藏模式:双源供烃、断-砂复合输导深层成藏模式;单源供烃、断层输导浅层成藏模式;双源供烃、断-砂复合输导浅层成藏模式。