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梨树断陷油气资源量丰富,但与松辽盆地其它断陷相比,油气成因和聚集成藏研究相对薄弱。本论文以梨树断陷深层烃源岩与油气为研究对象,综合利用现代有机地球化学分析方法和盆地模拟等技术,在烃源岩评价和烃源岩、原油、天然气地球化学研究基础上,深入探讨了梨树断陷深层油气成因与来源；通过系统剖析油藏烃类的非均质性、原油含氮化合物绝对浓度与相对比值以及生物标志化合物尤其是成熟度参数的变化特征,提出了梨树断陷油气运移方向、路径与聚集模式；开展了不同构造区代表性单井埋藏史研究,同时结合储层流体包裹体的详细研究以及地质构造和输导体系分布特征,明确了梨树断陷油气藏形成期次与成藏时间,研究成果为梨树断陷深层油气勘探提供了科学理论依据。对梨树断陷不同地区不同层位烃源岩进行了系统评价,指出烃源岩的空间展布特征。营城组和沙河子组烃源岩厚度大且有机质丰度高,登娄库组烃源岩次之。烃源岩以Ⅱ2-Ⅲ型有机质为主,洼陷带有机质类型优于斜坡带,大部分烃源岩处于成熟-高成熟阶段。平面上,桑树台洼陷带烃源岩沉积厚度最大且有机质丰度高,自南西-北东向,烃源岩厚度和有机碳含量逐渐减小；纵向上,营城组有机碳含量介于0.02%～12.01%之间,烃源岩最厚处位于孤家子地区,厚度为731m,双龙地区烃源岩厚度达200m,好-优质烃源岩分布于孤家子-十屋-后五家户一带,苏家屯次洼和双龙地区均发育一定的好-中等烃源岩,八屋部分地区主要为中等烃源岩,而秦家屯和北部斜坡地区基本无烃源岩分布；沙河子组有机碳含量范围为0.08%～7.42%,西南洼陷带烃源岩沉积厚度达900m,双龙地区源岩厚度达200m,皮家-十屋-孤家子-后五家户一带主要发育好-优质烃源岩,且秦家屯、双龙和苏家屯地区也分布有一定的好烃源岩；洼陷区登娄库组烃源岩厚度可达500m,有机碳含量为3.8%～5.5%,而双龙地区登娄库组烃源岩厚度达300m以上,有机碳含量均值为2.02%。根据生物标志化合物组合特征将研究区的烃源岩划分为三种类型：Ⅰ类源岩沉积于深湖-半深湖强还原微咸水-半咸水沉积相,以水生生物和陆源高等植物为母质来源,正构烷烃呈双峰态,三环萜烷/藿烷值在0.29-1.24之间,C24四环二萜/C26三环萜烷值为0.35～0.94, C27/C29aaa20R甾烷为0.58～1.18, Pr/Ph为0.29～0.70,伽马蜡烷/C30藿烷值为0.19～0.40；Ⅱ类源岩沉积于还原的半咸水-咸水环境,以高等植物输入为主,正构烷烃呈单峰,三环萜烷/藿烷值为0.75～1.97,C24四环二萜/C26三环萜烷比值较低,为0.24～0.29, aaa20R甾烷C27/C29为0.35～0.50, Pr/Ph为0.88-0.95,伽马蜡烷/C30藿烷值为1.14～2.77；Ⅲ类烃源岩沉积于弱还原-弱氧化的淡水-微咸水的滨浅湖环境,有机质以高等植物输入为主,正构烷烃呈后峰型,高碳数部分具有明显的奇碳优势,三环萜烷/藿烷值较低,为0.08～0.41,C24四环二萜/C26三环萜烷值0.98～5.34, C27/C29aaa20R甾烷比值为0.07～0.47, Pr/Ph为1.03～4.27,伽马蜡烷/C30藿烷值为0.06～0.27。梨树断陷原油划分为两种成因三种类型：Ⅰ类原油源于强还原微咸水-咸水环境条件,有机质以陆生高等植物为主,三环萜烷/藿烷为0.07～0.42,C24四环二萜/C26三环萜为0.41～1.29,C28和C29三环萜烷丰度较低,C29甾烷优势分布,伽马蜡烷/C30藿烷为0.16～0.60,C29降藿烷>C29Ts>C30重排藿烷,Ts≤Tm;Ⅱ类原油来源于还原的咸水环境,母源以陆生高等植物为主,三环萜烷/藿烷值较高,为0.43～4.17,C24四环二萜/C26三环萜值仅0.10～0.29,C28和C29三环萜烷丰富,C29规则甾烷丰度较高,伽马蜡烷/C30藿烷值为0.42～1.10,C29降藿烷<C29Ts<C30重排藿烷,Ts/Tm高达4.56～10.44；Ⅲ类原油生物标志化合物组合特征介于Ⅰ类原油与Ⅱ类原油之间,为Ⅰ类原油与Ⅱ类原油的混源油。精细油源对比结果表明,Ⅰ类原油与SN202井和SN18井营城组中下部烃源岩均具有C28和C29三环萜烷丰度较低,Ts与Tm相当,C30重排藿烷和伽马蜡烷丰度较低的共同特征；Ⅱ类原油与SN203井沙河子组中上部烃源岩均具有高丰度的C28和C29三环萜烷和C30重排藿烷以及伽马蜡烷等含量丰富的特征,混源油来源于上述两套烃源岩混合供烃。梨树断陷天然气为有机成因的混合气：①原油伴生气,主要分布于皮家、八屋等油气田；②不同成熟度的混合气,如苏家屯地区梨2井和四五家子地区W162井天然气可能为原油伴生气与原油裂解气的混合气；③孤家子、新立地区以及后五家户油气田HD20-18和HD26-17井天然气为煤成气与油型气的混合气。油型气主要源于断陷中心的营城组和沙河子组烃源岩,而煤成气主要来源于断陷中心的沙河子组煤系烃源岩。梨树断陷原油横向上主体沿西南-东北向向周缘斜坡区侧向运移,纵向上,沿断层向上垂向运移：Ⅰ类原油来源于西南深洼带营城组中下部源岩,沿断层、不整合面和连续砂体沿SW-NE向运移至断陷东北部；Ⅱ类原油源于西南深洼带沙河子组中上部烃源岩,向东北部运移。梨树断陷有登娄库期、泉头期和泉头末-嫩江期三期油气成藏。秦家屯地区登娄库组油气藏主要形成于泉头末期,营城组油气藏主要在泉头中期成藏,沙河子组油气藏主要在泉头早期成藏；八屋地区营城组油藏主要成藏期为泉头期,沙河子组油气藏成藏于登娄库末期和泉头期；北部斜坡营城组油气成藏期主要为泉头期；双龙地区登娄库组油气藏主要在泉头末-嫩江期成藏；后五家户地区登娄库组油气藏主要成藏期为泉头期,而营城组油藏主要在登娄库期聚集成藏。