海洋的深水区勘探是目前世界范围内油气勘探可以取得持续突破的关键。我国南海北部的琼东南盆地是重要的深水区油气勘探区块,具有良好的勘探潜力,而在位于盆地深水区的陵水凹陷内,已发现包括LS17-2、LS13-2等多个大型气田,证实了其是一个富生烃凹陷,具有丰富的油气资源,同时意味着陵水凹陷中-深层仍具有极大的油气勘探潜力。论文基于三维地震资料,对陵水凹陷北部梅山组的沉积特征和成藏条件展开分析,以期能够为后续南海琼东南盆地深水区中-深储层油气资源的勘探开发提供基础铺垫。基于陵水15-2区块钻井资料缺少,地震资料丰富的实际情况,本论文通过对琼东南盆地陵水凹陷陵水15-2区块地震资料的精细解释,并借助邻区南北两个地震工区和部分钻井数据,结合前人关于陵水凹陷区域性地层发育、沉积充填以及构造演化的研究成果,对陵水15-2区块梅山组强反射岩性体展开沉积相分析、精细解剖“源-汇”体系要素组成,并进一步分析了研究区内油气成藏条件。沉积相分析结果表明陵水凹陷北部梅山组发育半深海沉积环境下的海底扇,呈朵叶状展布,总面积约710km2,其中东支海底扇与陵水15-2区块强反射岩性体吻合。该套海底扇由水道和朵叶体组成。其中,水道的地震相特征呈现强振幅亚平行席状反射,朵叶体的地震相特征则呈中振幅亚平行席状反射。“源-汇”体系分析结果表明:梅山组沉积早期,陵水凹陷北部陆架发育一套低位三角洲,三角洲前缘沉积物在堆积到一定程度,受自身重力作用和陆架、陆坡坡度影响,产生滑塌或滑动,形成一定规模的沉积物重力流。重力流沉积物经下切水道输送,并在输送过程中发生侵蚀下切作用,使得下切水道的形态呈现“U”型至“W”型的演化。由于作为沉积物输送通道的下切水道直接穿过了大陆坡,并延伸至陵水凹陷半深海环境中,使得重力流沉积物直接进入到深水稳定环境中沉积,形成朵叶状平面展布的海底扇。同时,结合地震剖面追踪和沿层均方根振幅属性分析,将海底扇刻画为四期。由于沉积物供给量以及输送路径的不同,四期海底扇的沉积范围有所不同,但总体呈现出进积特征。结合前人研究结果,分析了陵水凹陷成藏条件,并建立陵水15-2区块海底扇成藏模式:陵水凹陷崖城组和陵水组均存在烃源岩发育,对比有机地化、油源分析、烃源岩热演化史,表明崖城组的海陆过渡相煤系烃源岩和陆缘海相烃源岩两套烃源岩是主力生烃层,并在莺歌海组沉积时期进入干气阶段（Ro>2.0%）,生成的天然气通过低强度活动的断层、层间裂缝以及区域不整合面等构成的输导体系持续运移至上覆梅山组海底扇中,由于在莺歌海组沉积后期,断层活动趋于停止,在断层下盘的梅山组海底扇储层北侧受到断层封堵,而其余方向则被上覆以及侧面的半深海相泥岩包围,内部的天然气不再逸出,形成构造-岩性复合圈闭构成的天然气藏。