环渤海湾地区石炭—二叠系油气资源有着巨大的潜力,具有油气成藏条件。在前人研究的基础上,本文运用沉积学、煤地质学、构造地质学,以及油气地质学与岩石学等方法,结合扫描电子显微电镜、岩石薄片观察等实验手段,根据研究区石炭—二叠系赋存特点,充分搜集了大量钻井资料,通过编图与系统分析,对烃源岩、储层、盖层、生储盖组合进行了研究。通过对煤系烃源岩的显微组分类型和含量、有机质丰度和类型、成熟度等数据的分析,揭示了环渤海湾地区石炭—二叠系煤系有效烃源岩的空间展布,圈定了有利油气生成区。分析了环渤海湾地区砂岩储层岩石学特征、物性特征及空间展布特点。结果表明:研究区二叠系山西组、石盒子组都发育以石英砂岩为主的砂岩储集体,由山西组—石盒子组砂岩成熟度逐渐增高。其中,石盒子组发育以中、粗砂为主,成熟度较高、分布广泛,是油气的主要储集层,但砂岩储层渗透率较差,属于特低孔低渗透率储层,为中等—较差储集岩类型;砂岩储层填隙物以黏土杂基最为常见,含少量硅质、钙质、自生黏土胶结物等;由于本区成岩作用强烈,砂岩储集空间中原生孔隙不发育,以次生为主;由于后期改造剧烈,储层空间分布具有一定不均性。在对环渤海地区石炭—二叠系盖层泥岩特征观察的基础上,通过对粘土矿物含量的相对定量分析及孔隙度、渗透率的统计分析,结合沉积控制,评价了该区盖层泥岩的封闭能力。结果表明,渤海湾盆地上、下石盒子组盖层泥岩分布范围广,保存完整,可作为区域盖层;下石盒子组盖层泥岩的孔隙度和渗透率又明显低于上石盒子组,封盖性更好;太原组和山西组发育的泥岩也作为局部盖层。对研究区的生储盖组合特征及生储盖组合进行综合分析研究表明:就石炭—二叠系而言渤海湾盆地济阳块坳是生油气中等的地区;黄骅块坳总体上是属于比较有利生油气的地区,有利的油气生成区块以孔西潜山和徐黑潜山一带最好,其次是歧口凹陷和南皮凹陷;文安坳陷生油气较好,其中以苏桥—文安一带各种条件都比较最适宜于油气的形成;临清块坳也是有利的煤成油气地区;鲁西的黄河北、聊城、鱼台—金乡、菏泽等含煤区块深部可作为今后勘探开发的目标区。