S凹陷位于北非西沙漠盆地北部坳陷,随着近年来几个大型的油气田相继被发现,该区显示出很好的勘探潜力。但由于前期对S凹陷石油地质特征认识不清晰,油气成藏主控因素和油气藏富集规律缺乏系统研究,造成钻井成功率较低,约50%。在此背景下,本文以提高钻探成功率为目的,展开对S凹陷中生界层系油气藏特征及成藏主控因素的研究,并结合测录井、地震、岩心资料,开展油气藏的精细解剖,确定了影响油气成藏的主控因素,建立了本区油气成藏模式,为下一步油气勘探开发提供重要的指导。本论文取得主要成果认识如下:S凹陷发育侏罗系Zahra组、白垩系AR-F段两套烃源岩。其中Zahra组烃源岩TOC>1%,Ro值为0.6%～1.6%,Tmax值438℃～478℃,是工区主力烃源岩;AR-F段烃源岩质量较差,仅在盆地东北方向发现少量供烃。油源对比显示,侏罗系Safa组、下白垩统AEB组、上白垩统Bahariya组三套主力储层的原油主要来自Zahra组烃源岩。Safa组储层砂体主要沉积在沿物源方向的三角洲前缘,属于自生自储型成藏模式,具有“中孔中渗”“厚层高产”的良好储集特征。白垩系储层沉积于浅海环境,属于下生上储型成藏模式,以砂岩、粉砂岩为主,多发育溶蚀孔,其中AEB组受溶蚀作用影响,储层孔渗条件较好,而Bahariya组由于受到胶结作用的影响,形成中孔低渗型储层。S凹陷主要发育构造油气藏,结合典型油气藏分析,总结出油气在平面上成排成带分布,环深凹断裂带和构造高带是油气富集的主要场所,纵向上含油气层位自西南向东北方向逐渐变新。综合以上研究认为S凹陷油气成藏主控因素为断裂、储层品质和烃源岩。其中断层的发育控制白垩系储层的油气聚集,储层品质中砂体展布主要影响侏罗系储层油气运移影响,烃源岩母质条件差异影响油气平面分布。本论文首次对靶区进行系统地成藏条件研究,对探井紧密跟踪和反馈,及时调整部署方案,提高了勘探成效,指导部署13口探井中7口井获得商业油气发现,极大地提升了钻探成功率。