沧东凹陷位于沧东、埕宁两大断裂之间,是渤海湾黄骅坳陷的重要组成部分。长期的勘探开发中一直以孔店组为主要目标层位,沙河街组一直作为后备勘探层位,未得到足够的重视。随着盆地勘探程度的逐步提高,在沙河街组发现多个次凹形成的规模可观的油气藏。沙河街组大量的优质油页岩,显示了良好的勘探潜力。沧东凹陷沙一段层序地层及沉积微相研究是沙河街组油气成藏研究的基础,可为进一步的勘探开发提供地质依据。本文在前人研究基础上,以沉积学、层序地层学及石油地质学为指导,综合运用岩心、录井、测井、地震等测试手段,开展沧东凹陷沙一段层序地层及沉积微相研究,得到如下认识:沧东凹陷构造极为复杂,分为孔店凸起构造带、沧市裙边鼻状构造带、小集段六拨断裂构、沧东次凹、南皮次凹、常庄次凹6个构造单元。沙一段发育大量湖泊泥岩,下部少量生物灰岩、顶部少量薄层泥质粉砂岩,地层厚度为155~470m。在前人研究的基础上通过地震、测井及岩心资料的解释,在沙河街组内划分了5个三级层序,分别为沙三下段(SQ1)、沙三中段(SQ2)、沙三上段(SQ3)、沙二段(SQ4)以及沙一段(SQ5),并进行了体系域划分,识别出了出3个四级层序(C11、C12和C13),并在乌马营、沧州、舍女寺、王官屯和孔店地区开展了四级层序地层对比研究。在物源分析的基础上,从岩相、测井相和地震相等方面开展了沉积相标志研究,建立了沧东凹陷沙一段沉积相划分方案,认为沙一段发育混积台地、三角洲及湖泊沉积体系。混积台地包括生物碎屑滩和砂质滩坝沉积微相;三角洲分为辫状河三角洲和曲流河三角洲,主要发育水下分流河道和分流间湾微相;湖泊相可以划分为滨浅湖和半深湖-深湖两个亚相,以泥质发育为主。通过单井沉积相研究分析沉积相垂向演化规律,沉积连井对比分析沉积相横向变化规律。在四级层序古地理分析的基础上,建立四级层序沉积演化模式认为:(1)沙河街组一段C11层序为混积台地沉积,以生物碎屑滩为主,发育少量砂质滩坝,均为透镜体状分布,灰岩厚度一般大于10m。(2)C12层序中湖泊泥岩大量发育,存在少量三角洲前缘砂体,半深湖-深湖中泥岩含量通常大于100m。(3)C13层序时期为三角洲砂体发育时期,随着周缘物源供给量的增多,三角洲类型可以识别出曲流河三角洲与辫状河三角洲,分流河道是砂岩发育的主要场所。