北部湾盆地福山凹陷是南海北部油气勘探的重要区块,是典型的“小而肥”的富油气凹陷。由于其处于印度-澳大利亚板块、欧亚板块与太平洋板块的结合部,新生代以来经历了强烈的构造活动,形成其垂向上与平面上构造差异的特点。福山凹陷油气富集规律上具有西油东气、上油下气的差异分布特征,这种差异特征与福山凹陷构造差异发育密切相关。本次研究针对北部湾盆地福山凹陷复杂的构造,以构造差异特征分析着手,充分利用岩芯、钻录井、地震及测试分析等资料,建立研究区高精度层序地层学格架;在此基础上分析福山凹陷的构造演化特征,重点讨论福山凹陷构造差异发育特征及其成因;并以此为主线,在等时地层格架内研究福山凹陷地层展布、物源、沉积充填及沉积体系对构造差异的响应特征,进一步探讨构造差异与油气成藏之间的关系,提出典型油气成藏模式。通过本次研究,取得了以下主要研究进展与认识:1、通过三维地震精细解释,发现福山凹陷构造格局呈现上下两套构造体系、东西隆凹相间的特点。福山凹陷西部地区临高断层是强烈伸展作用下形成的铲形拆离断层,具有强烈控凹作用;而东部地区长流断层具有一定左行走滑分量,并伴随平移扭动特征,控凹作用较弱;南部斜坡定安断层是在海南隆起顺时针旋转、过隆升程中刚性基底发生脆性破裂而形成的高角度正断层,基本不控凹;西部美台断层始活动性强,对西部凹陷的沉积充填具有显著控制作用。福山凹陷发育深浅两套断裂体系,分别为基底卷入型与盖层滑脱型。此外,受东西隆凹相间构造格局与应力差异的影响,平面上断裂体系可划分为西部伸展断裂体系、中部构造转换体系和东部伸展走滑断裂体系;并且东、西部地区古近系发育差异构造样式:西部地区受到强伸展作用的影响,主要发育伸展构造样式,东部地区则受到一定走滑作用影响,发育扭动构造样式。通过对沉降史与伸展量的研究,揭示了福山凹陷古近系构造活动演化特征:东部地区和西部地区沉降过程具有明显差明显的差异性,并且沉降中心具有由西部向东部迁移的趋势;伸展作用方向主要以北西-南东向为主,且凹陷各个时期的伸展速率都远大于沉降速率;伸展和沉降过程具有幕式演化的特征,但是伸展和沉降作用的幕式变化又不具有同步性。2、在层序地层学理论指导下,福山凹陷古近系识别了7个三级层学,各层序地层展布、物源、沉积充填及沉积体系与构造活动紧密相关。(1)不同构造演化阶段沉积地层的厚度分布具有不同的特征:裂陷Ⅰ幕的长流组沉积时期地层厚度中心仅发育于西部洼陷处,东部地层很薄;裂陷高峰期的流沙港组沉积时期,随着裂陷作用的增强,地层厚度逐渐增大,东部地区地层厚度增大最为明显;裂后期的涠洲组沉积时期,裂陷作用减弱,断层活动性减弱,进而对厚度分布的控制作用减弱,沉积中心远离边界主控断层。(2)与构造相关的四种控砂模式:(1)多级断阶控砂模式、(2)构造转换带控砂模式、(3)绕区坡折带控砂模式、走滑调节带控砂模式。(3)沉积体系的发育受到构造阶段性活动影响。3、在层序地层格架下,本次研究统计了福山凹陷己知钻井的油气分布,结果显示福山凹陷油气分布具有明显的时空差异性。东部白莲地区油气资源具有极高的气油比,显示出该地区烃源岩具有过成熟生气的特征。在时间上,油气主要分布于流一段高位体系域、流二段低位体系域和流三段高位体系域。在空间上,流三段高位域和流一段高位域的油气主要富集在中部地区,其次为东部地区。而流二段低位域油气主要富集在东部地区,其次为西部地区。4、基于福山凹陷古近纪复杂的构造演化过程,针对凹陷构造差异特征,探讨福山凹陷油气成藏模式。研究显示福山凹陷构造-沉积-成藏具有很好的响应关系,不同构造背景产生的构造样式控制着不同类型的沉积充填特征,进而在不同的构造-沉积部位形成了相应的圈闭分布模式。福山凹陷发育的深层反向和浅层顺向两大断裂系统对油气成藏具有重要的控制作用。深层反向断裂形成时间早,活动性差,有利于形成多种圈闭和对油气的遮挡成藏,控制了福山凹陷绝大多数油气藏的形成与分布;浅层顺向断裂形成时间晚,长期多期活动,断层遮挡油柱高度小,不利于油气的聚集和保存。深层反向断裂控制的油气藏位于断裂下盘,浅层顺向断裂控制的油气藏位于断裂上盘,油气主要富集在深层反向断裂控制的下盘圈闭中。基于以上分析提出了主要四种成藏模式:西部滚动背斜成藏模式,中部构造转换带成藏模式,东部反向正断层成藏模式,东部牵引走滑构造成藏模式。