轮古东地区奥陶系是塔里木油田最重要的勘探层系之一，油气资源丰富。该区油气田具有多烃源灶、多期成藏的特点，受多期调整改造作用的影响使油气分布异常复杂，油气相态多样，既有凝析气藏、正常油藏，也有稠油油藏、沥青等，为油气勘探增加了难度。本论文确定了油气组分相态演化的三大主控因素，即烃源岩、成藏期次和后期调整改造。以剖析三大主控因素为主线，利用原油成分分析、流体包裹体类型、均一化温度和成分分析，PVT-sim相态模拟技术以及储层沥青反射率等地球化学方法对轮古东奥陶系进行了油气藏解剖、成藏期次厘定和后期调整改造作用研究，并建立了油气成藏模式和相态演化模式。提出油气组分相态的多样性与油气多期次充注和次生蚀变作用有关。轮古东奥陶系存在三期油气充注过程，分别发生在加里东运动晚期、海西运动晚期、喜马拉雅运动晚期。轮古东奥陶系油藏形成以后，经历了三期明显的调整改造过程：海西早期构造抬升导致志留-泥盆系遭受剥蚀，源自寒武系烃源岩的古油藏遭受破坏，发生生物降解，形成稠油藏和沥青；晚喜山期，由于埋深增大，温度达到裂解温度门限，发生了少量裂解；同时来自于满东草湖坳陷的天然气自东向西充注，致使轮古东地区早期形成的油藏发生强烈的气侵改造，形成次生凝析气藏。研究认为，轮古东油气相态的多样性主要受海西早期构造运动抬升造成的生物降解作用和喜马拉雅晚期构造运动造成的天然气自东向西大规模充注对油藏进行气侵改造两大过程的控制。