塔里木盆地古生界海相碳酸盐岩具有广泛的含油气性,但由于其具有复杂的成藏特点,如多旋回成藏背景、多层成藏层系、多期次成藏过程、多种成藏空间、多类型成藏组合等,从而导致油气藏分布异常复杂性,因此大大增加了预测难度.轮南—塔河油田是中国目前最大的海相碳酸盐岩油气藏,将两个区块作为整体进行研究,将有助于从宏观方面分析其油气成藏过程与油气富集规律. 本文综合运用构造地质学、流体地球化学、石油地质学等最新理论,采用先进的分析测试技术,系统地研究和总结分析了轮南—塔河地区古生界海相碳酸盐岩的有效烃源岩发育特征,输导体系发育及演化历史,油气在输导体系内的运移特征和成藏期次,圈闭体发育特征等,总结了轮南—塔河地区油气运聚规律. 研究表明,轮南—塔河地区碳酸盐岩油气主要来自于中-上奥陶统灰岩夹暗色泥岩烃源岩和寒武系-下奥陶统灰岩夹暗色泥岩烃源岩.两套烃源岩有三个重要的生排烃高峰期:晚奥陶世至志留纪、石炭纪-二叠纪和第三纪,其中后两个高峰期对轮南—塔河奥陶系油气藏的形成最为重要.南部满加尔坳陷及其周围斜坡地区是轮南—塔河多期成藏最重要的烃源区,东部草湖凹陷的烃源贡献主要是在海西期后.综合烃源岩发育特征,结合生烃演化史、构造演化史、盐水包裹体均一化温度以及油藏中生物降解和油气充注的地球化学特征,认为轮南—塔河地区奥陶系碳酸盐岩油气藏具有多期成藏的特点,海西期、燕山期和喜山期是阿克库勒凸起轮南—塔河地区三次重要的油气成藏期. 研究认为,轮南—塔河地区地质历史时期存在三种有效的输导体系:断裂与构造裂隙输导体系,不整合面与风化壳输导体系,岩溶孔、缝、洞输导体系.通过运用流体岩石学、有机地球化学等多种研究手段,验证了其在地质历史时期的有效性.流体岩石学方面采用宏观的岩心观察及微观的薄片鉴定方法;有机地球化学方面,采用对原油及岩心缝洞方解石中的油气包裹体内的烃类成分进行色谱一质谱分析,借助多种饱和烃、芳烃等成熟度参数、含氮化合物油气运移指标的变化特征等对轮南—塔河地区的油气运移特征进行了综合研究,进一步证实断层及其相关构造裂隙是油气垂向运移的有利输导体系,而区域上广泛发育的不整合面及与其相关的风化壳体、岩溶缝洞输导体系则主要为油气侧向大规模、长距离的运移提供了通道. 综合分析轮南—塔河地区地质历史时期油气运聚成藏特征认为,轮南—塔河地区古生界碳酸盐岩油气藏油源丰富,储集体发育,良好的油气输导体系是油气成藏的必要条件,它控制着油气藏在垂向和平面上的分布.碳酸盐岩