渤海湾含油气盆地深层资源具有巨大的潜力,上古生界石炭—二叠系地层油气勘探开发在多个地方已取得显著的成效。深层油气富集的盆地多为叠合盆地,改造强烈,盖层封闭性是油气保存的关键因素。本文对渤海湾盆地北部石炭-二叠系盖层的宏观发育特征、微观封闭性、时间有效性进行分析研究,然后综合利用影响盖层封闭能力的宏观因素和微观因素对渤海湾盆地北部石炭-二叠系盖层封闭能力进行综合评价。盖层的宏观发育特征涉及盖层的岩性、发育厚度、及平面展布面积等特征。通过测井资料、岩性资料分析可知渤海湾盆地北部石炭-二叠系盖层岩性以泥质岩为主,其中石千峰组、上石盒子组、下石盒子组盖层岩性是泥岩和砂质泥岩,山西组、太原组盖层岩性是泥岩和炭质泥岩,本溪组盖层岩性是泥岩、铝土岩和铝土质泥岩。上石盒子组、下石盒子组的泥质岩盖层发育厚度大、平面展布面积大,宏观发育特征最好,石千峰组和本溪组盖层宏观发育特征最差。盖层的微观封闭性主要涉及物性封闭和超压封闭。盖层的物性封闭性用排替压力值来表征。通过压汞实验以及数学拟合得到研究区盖层排替压力值分布情况。总体上渤海湾盆地北部石炭-二叠系盖层排替压力值范围在0-12 Mpa左右,在冀中坳陷研究区高排替压力值区域主要在北部的苏50井周围和文23井周围,黄骅坳陷研究区高排替压力值区域在中部的庄古2井、埕海24井周围和南部的王古1井、乌深1井周围。通过声波时差随深度的变化关系,发现部分地区在山西组和太原组地层中存在超压。山西组盖层超压区域主要分布在冀中坳陷研究区北部苏50井、葛2井周围,压力系数1.3-1.6,太原组盖层超压区域主要分布在黄骅坳陷研究区中部埕海24井、海古1井周围,压力系数1.3-2.0。盖层在时间上的有效性指的是岩石发育成有效盖层的时间要早于油气大规模排出的时间,对研究区重点区块重点井恢复排替压力史,结合排烃史,发现盖层具有封堵油气能力的时间要早于主要排烃期,可以判定研究区盖层封闭能力在时间上是有效的。利用影响盖层封闭能力的宏观因素和微观因素建立评价指标Q,利用Q的评价值划分盖层封闭能力等级,对盖层封闭能力进行综合评价。质量最好的盖层是冀中凹陷研究区北部上石盒子组、下石盒子组盖层和黄骅坳陷研究区中部太原组盖层,石千峰组、本溪组盖层质量普遍不好。