大河沿地区作为吐哈盆地勘探程度较低的区块，在过去的研究中一般认为其生烃条件较差，区块内已钻几口探井均没有明显的油气显示。但由于过去的研究资料很大程度集中在浅层，对中、深部的烃源岩没有系统的研究，存在相当大的空缺。本论文以石油地质学、构造地质学、层序地层学等理论方法为基础，结合地震地质、测井等方法，综合区域背景及局部构造状况，并参考构造演化等研究，从烃源岩、砂岩分布等方面对吐哈盆地大河沿地区石炭系——三叠系地层进行了油气成藏条件分析。大河沿地区位于吐哈盆地中台北凹陷、布尔加凸起和科牙依凹陷的交汇部位，受各构造单元构造运动的叠加影响，构造复杂。首先，根据对区域地质构造和地震构造特征的研究，结合大河沿地区及邻区的钻井资料，通过地震层序地层的划分，研究该区的地层分布特征。其中，划分有一级层序4个，二级层序7个，三级层序12个。划分地震地层层序之后，建立起典型测线的层序地层格架并且利用研究区内及临区的钻井资料建立联井剖面，以此来进一步明确研究区内地层的分布及变化情况。在以上研究的基础之上，根据地震剖面及测井资料，并参考临区的地层分布情况，明确大河沿地区石炭系至古近系地层的分布范围、残余厚度以及岩性特征等，绘制了主要层位的地层分布等值线图，并且简要的分析了各时期的沉积中心以及沉积中心的迁移状况。在对地层研究的基础之上，结合研究区以及临区的钻井资料、露头资料，对石炭系——三叠系的烃源岩进行了研究，基本明确了烃源岩的分布范围、厚度以及性质等，对深层的烃源岩进行了预测，并绘制了烃源岩分布等值线图。同时，通过地震剖面绘制了主要目的层的地震相剖面，并且结合钻井资料等将地震相转化为了沉积相。以沉积相分布为基础，研究了大河沿地区储层的分布范围及储层性质。最后，总结分析了大河沿地区的成藏条件，对该地区的勘探潜力进行了简单的预测，希望为进一步的勘探研究提供指导作用。