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泌阳凹陷处于河南泌阳县和唐河县之间,面积为1000 km2,作为南襄盆地中一个相对独立的断陷构造单元,属于叠加于东秦岭造山带之上的晚中生代-新生代“后造山期”断陷-拗陷型盆地,可划分为南部陡坡带、中央深凹带及北部斜坡带三个构造单元。论文在充分消化吸收前人对泌阳凹陷古近系构造演化、沉积体系、烃源岩及储层特征和分布以及油气成藏等研究成果基础上,通过岩心观察、稳定碳氧同位素分析、流体包裹体系统分析等研究,厘定了成岩类型及成岩序次或成岩序列,并依据不同岩相及不同产状包裹体荧光颜色和荧光光谱,确定成熟度及生排烃幕次,并初步确定充注幕次;根据盆地埋藏史及热史模拟结果分析,结合油包裹体及其所伴生的同期盐水包裹体均一温度及盐度,确定较为准确的油气充注年龄;通过现今地层压力刻画及古流体压力模拟,基本弄清了作为油气运移充注原动力的古今地层压力特点及分布;在不同成藏动力系统油源对比的基础上,根据生排烃过程、古流体压力演化及油气充注过程等特点,深入分析了泌阳凹陷油气动态成藏过程中的源汇耦合关系,建立了油气成藏模式,进而探讨了泌阳凹陷的勘探潜力,并对有利的勘探区域进行了预测。通过研究所取得的成果认识如下:通过烃源岩和砂岩储层样品透射光、荧光和冷阴极发光分析,并结合茜素红染色片观察、SEM+微区能谱元素分析及稳定O-C同位素组成分析,厘定了泌阳凹陷的成岩过程,认为核桃园组沉积时期为封闭性的咸化湖泊,经历了早成岩、埋藏A、B及C阶段Fe-方解石、方解石胶结、Fe-白云石胶结、石英次生加大边形成,以及长石局部溶蚀和石英颗粒及次生加大边碱性溶蚀等“酸-碱交替”溶蚀过程。在成岩分析的基础上,通过流体包裹体的岩相学和显微荧光观察,确定了不同成熟度的四幕生排烃及不同构造单元的“四幕油和一幕天然气”充注,其中第一幕充注低熟油,第二-第四幕充注成熟度相当。根据油包裹体及所伴生的同期盐水包裹体均一温度及盐度,并结合盆地模拟的埋藏史及热史结果,厘定了凹陷油气充注年龄,进而结合泌阳凹陷构造演化史,确定凹陷两期油气充注成藏过程,第一期发生于主裂陷期阶段,包括第一幕（36.1～23.5Ma）、第二幕（34.1～21.2Ma）和第三幕（30.9～16.2Ma）成藏,具有多阶连续性充注特点;第二期发生于拗陷期阶段,即第四幕油（7.9～0.2Ma）和一幕天然气成藏（3.0～0.8Ma）。利用钻井实测压力资料和重复地层压力测试等资料,以及二维地震速度谱资料对现今地层压力进行刻画,认为泌阳凹陷大仓房组及核桃园组发育中低超压,并且存在正常地层压力带、超压过渡带及三个超压带复杂的地层压力系统;运用盆地模拟法和古流体包裹体法对古压力进行模拟,结果表明泌阳凹陷大仓房组顶部在距今39.30Ma已经形成两个超压中心,至32.99Ma时期,基本已拓展形成一个超压体系,但下二门地区超压明显较周围强,直至距今10.5Ma,下二门地区较强超压区基本消失,形成单一超压中心。而核三下段古压力在距今39.30Ma前开始聚集,距今32.99Ma开始发育中-低幅异常超压（以压力系数1.2为界）,并且形成双超压中心,但下二门地区超强较弱,距今28.94开始两个超压中心向盆地中心扩展,形成一个统一的超压体系,至距今23.03Ma达到超压最大,随后无论发生泄压还是泄压-增压,地层压力始终保持超压直至现今。通过泌阳凹陷油源对比发现,泌阳凹陷深凹区核三段及核二段烃源岩为本区同层位油气提供油源,而南北斜坡核三上段及核二段原油来自深凹区同层位烃源岩,而核三下段原油来自本地同层位烃源岩;泌页1井生排烃过程分析表明,烃源岩在大约37Ma进入生烃门限,所发现的橙黄色荧光的油包裹体就是最好的例证;而在32Ma处进入中成熟阶段,23.03Ma达到生烃高峰,其中所发现两幕中成熟的油包裹体表明排烃过程的存在。从模拟剖面来看,深凹区核二段的下部地层已进入生烃门限,生成低熟油;而深凹区和陡坡区整个核三段进入生烃门限,核三上段处于低-中成熟阶段,核三下段处于中-高成熟阶段;仅在西部和北部表现为低成熟阶段。泌阳凹陷地层超压为油气运移充注连续性成藏持续提供原动力。凹陷所持续存在的地层超压所造成的剩余压力,以及浮力及毛细管力等的复合作用使得生烃深凹区流体势增强,油气能够持续从烃源区的高流体势区向凹陷斜坡区及凹陷低流体势区运移;而构造-沉积古地貌及其所控制的张厂及侯庄三角洲沉积体系砂体及“古城-赵凹”走滑断裂多种优势输导通道,以及砂体-断裂立体高效复合输导体系的存在及展布,保证油气高效输导多幕充注成藏。通过油源对比、烃源岩生排烃过程、运移输导充注过程及圈闭形成等综合分析,发现泌阳凹陷生排烃阶段（39.0～37.0Ma→23.03Ma→0.2Ma）与古流体压力演化过程中超压的形成与演化（39.30 Ma→32.99 Ma→23.03 Ma→0 Ma）较为一致,保证了油气的运移的原动力,并且地层超压及浮力和毛管压力所造成的流体势使得油气从深凹区的高流体势区向南北两侧的低流体势区运移;并且存在张厂及侯庄三角洲砂体及“古城-赵凹”走滑断裂优势输导多通道,以及砂体-断层立体复合输导体系,保证了油气的高效运移输导,并对前期或同期所形成的不同类型圈闭进行充注。由于以上过程的相互耦合,使得泌阳凹陷能够发生多期多幕连续成藏,即第一成藏期第一-第三幕（37.2～16.2Ma）三幕油充注成藏,以及第二成藏期第四幕油及一幕天然气（7.9～0.2Ma）充注成藏。通过动态成藏过程剖析,结合泌阳凹陷油气分布特征及地区性差异分析,探讨了泌阳凹陷勘探潜力,并预测了凹陷的有利油气勘探区域,认为泌阳凹陷深凹区及深层系为大仓房组及核三下段泥页岩油气有利潜力区,以及岩性油气藏及构造岩性油气藏潜力区;而凹陷北部的张厂及侯庄古低槽区域及其周缘地区为深层构造油气藏及构造-岩性油气藏有利潜力区,这些必将成为泌阳凹陷下一步重点勘探新领域区。