博兴洼陷作为东营探区西南部重要的油气区,沙河街组沙三段为该探区主要勘探开发层段。现阶段研究区内部石油勘探已经从构造油气藏勘探开发转向岩性油气藏、地层油气藏等油气藏,但是研究区内部储层的叠置关系、沉积相展布和演化规律缺乏深入的研究,制约了该区油气进一步勘探。本论文以博兴洼陷沙三段沉积体系为研究对象,运用沉积学、测井地质学、地震沉积学、地质统计学、层序地层学等基本理论与方法,对研究区沉积相类型、测井相特征、地震相特征、沉积相平面展布规律及其沉积模式和控制因素进行了详细的研究,取得的一些认识如下:博兴洼陷沙三段主要发育的沉积相类型为近岸水下扇、深水浊积扇、滑塌浊积体、辫状河三角洲、深湖-半深湖相、浅湖相等沉积相类型;从沙三早期到沙三晚期,水体逐渐变浅,沉积相类型由深水沉积逐步变为浅水沉积。根据层序地层学理论,将博兴洼陷沙三段由下至上划分为4长期旋回和8个中期旋回,并且建立精细的层序地层格架。研究表明,沙三沉积时期研究区沉积中心不断发生变化,总体表现为由研究区中部向北部或东北部推进,明确了沉积相的纵向演化规律及叠置关系。研究区沙三沉积时期的区域构造因素、古气候及古地形控制着沉积相展布及演化规律。沙三沉积早期,研究区水体较深,在高青凸起北坡发育近岸水下扇,西南部发育带状的辫状河三角洲,此时辫状河三角洲覆盖区域小,近岸水下扇与辫状河三角洲相互重叠,近岸水下扇前方发育滑塌浊积扇;沙三沉积中期,辫状河三角洲不断向研究区推进,近岸水下扇面积减小,深水浊积扇发育区逐步向北部或东北部转移,随着辫状河三角洲发育面积不断增大,半深湖-深湖相发育区面积萎缩,来自东南部物源区的辫状河三角洲已经越过中央隆起带,进入博兴洼陷西部沉积单元;沙三沉积晚期,来自东南物源区和来自南部物源区的辫状河三角洲砂体相互交叠,与此同时深水浊积扇发育在研究区的西北部,而近岸水下扇此时期已经不发育。该研究对博兴洼陷油气藏的进一步的勘探开发具有很好的实践指导作用,并且为其他区域的沉积相研究及油田挖潜具有一定的参考意义。