二叠系长兴组-三叠系飞仙关组是目前川东北地区海相碳酸盐岩层系油气勘探的热点。论文以含油气系统思想为指导,综合运用地球化学参数对比、地震相、沉积相、盆地模拟、流体包裹体定年及古构造恢复等技术,在对天然气的成因与来源、输导体特征与组合样式、烃源岩的生烃史、油气充注史及构造演化史进行系统研究的基础上,从输导体系演化的角度剖析了典型气藏的油气富集机理,总结了油气分布规律,并分析了有利油气聚集区。研究区长兴组-飞仙关组的天然气基本属于热成因气,并主要来源于上二叠统烃源岩。普光气田的天然气主要是上二叠统烃源岩生成原油的二次裂解气;元坝区块的天然气也具备二次裂解气的特点,并主要来源于上二叠统龙潭组和长兴组烃源岩;河坝气藏的天然气主要是上二叠统烃源岩的初次裂解气。上二叠统烃源岩的有机质类型的平面分布差异影响了各区块的天然气碳同位素差异。元坝和河坝区块的烃源岩发育的水体相对较浅,环境更偏氧化,比宣汉地区含有更多的高等植物,由其生成的烃类的碳同位素要比宣汉地区偏重。二叠系-三叠系断裂的发育及其流体输导性能在各区块存在差异。普光区块的断裂以北东向为主,河坝区块的断裂以北西向为主,元坝区块断裂欠发育。晚印支-早燕山期发育的北东向沟通源岩的断裂是古原油聚集的有效输导通道:晚燕山-喜山期发育的北西向沟通源岩的断裂可能是天然气聚集的有效输导通道。普光气田的天然气富集可总结为:晚印支-早燕山期,上二叠统源岩生成的原油沿北东向断裂垂向运移至储集层,并向北东和南东方向侧向汇聚形成古油藏;中燕山期裂解成气藏;晚燕山-喜山期,气藏调整再聚集。元坝的天然气富集可总结为:晚印支-早燕山期,上二叠统源岩生成的原油沿层间裂缝垂向运移至长兴组和飞仙关组储集层;中-晚燕山期裂解成气藏,并可能有烃源岩直接生成的天然气的贡献。河坝的天然气聚集可总结为:中-晚燕山期,上二叠统源岩生成的天然气沿断裂运移至储集层。晚期北西向断裂分隔背斜成多个块体,各块体具有独立的气水界面。清溪场等裂缝型气藏的天然气富集可总结为;中-晚燕山-喜山期,北西向构造叠加于早期北东向构造之上,导致裂缝储集层形成和沟通源岩断裂的发育,烃源岩层系可溶沥青的裂解气沿断裂运移至储集层成藏。宣汉的清溪场背斜、宣汉东构造-雷音铺构造-双庙1井区-铁山构造,以及河坝-马路背区块是形成裂缝型气藏的有利区域;元坝2井-元坝1井-元坝3井以南,是形成与古油藏相关气藏的有利区域:黑池梁区块是形成与古油藏相关气藏及裂缝型气藏的有利区域。