布日敦凹陷是二连盆地东部区块重要的隐蔽圈闭勘探远景区之一。首先，本论文以层序地层学、地震地层学和测井地质学为指导，在充分利用各种资料进行深入研究的基础上，结合前人研究成果，提出了布日敦凹陷下白垩统层序地层划分方案。本研究将布日敦凹陷下白垩统划分为四个层序，由下向上依次为：阿尔善层序、腾一层序、腾二层序和赛汉塔拉层序。其中每一个层序又可划分为3个体系域：低位体系域(LST)、湖侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。其次，本论文在对全凹陷进行地震相研究和速度岩性分析的基础上，结合前人在二连盆地总结的沉积相分布模式，建立了布日敦凹陷的沉积体系，为下一步的优选有利储集相打下了良好的基础，确定出布日敦凹陷有利储集相主要有三种：扇三角洲、湖底扇和近岸水下扇。第三，本论文通过做出全凹泥岩厚度等值线图以及对Ro的预测，确定阿尔善层序湖侵体系域和腾一层序湖侵体系域为主力烃源层系。通过对泥岩厚度等值线、Ro等值线进一步分析，可圈定出最有利的有效烃源岩分布区域。第四，本论文通过对比分析布日敦凹陷和二连盆地其它勘探程度较高的凹陷的各种石油地质条件，进一步明确布日敦凹陷的各种有利条件及不利条件。这些石油地质条件包括：断陷结构、构造带、层序地层格架、沉积相、烃源岩、储集层、油气藏类型以及圈闭分布模式等。最后，本论文综合以上研究在布日敦凹陷确定出三个有利目标：布Ⅰ构造圈闭、布Ⅱ构造岩性圈闭和布Ⅲ岩性圈闭，其中，后两个圈闭为隐蔽圈闭。