渤海湾盆地黄骅坳陷沙河街组油气混源现象普遍,确定混源油藏充注比例有助于预测油气藏的分布。通过总有机碳含量(TOC)测试、岩石热解实验和饱和烃气相色谱-质谱(GC-MS)分析,系统研究了烃源岩和原油的地球化学特征;同时采用聚类分析(HCA)和主成分分析(PCA)方法建立了多参数混源油藏充注比例定量模型,量化不同烃源岩对混源油藏的成藏贡献。研究表明,沙(沙河街组)三段和沙一段烃源岩有机质丰度中等-好,干酪根类型为Ⅱ2-Ⅱ1混合型有机质,均已经达到成熟阶段。油-源对比结果显示,A类原油来自沙一段烃源岩,形成于高盐和还原环境,有机质来源以低等水生生物为主;B类原油由沙三段烃源岩单独供烃,形成于中盐和弱氧化-弱还原环境,有机质来源以陆生植物为主;C类原油为沙三段和沙一段烃源岩形成的混源油,其地球化学特征取决于沙三段和沙一段烃源岩相对供烃量。混源油藏充注比例定量模型表明,沙一段烃源岩对混源油藏的贡献率为22.73%~59.11%,沙三段烃源岩的贡献率为40.89%~77.27%。结合实验室人工混油实验对模型进行验证,结果显示模型的预测误差为0.44%~9.94%,平均预测误差为5.26%,表明该模型具有较高的预测精度。