本论文针对鄂尔多斯盆地多种油气矿产资源成生关系、组合类型、主控因素及共生富集规律认识不清等问题,运用油气地球化学、构造地质学、沉积学及石油地质学等多学科理论方法,充分利用录井、钻井、地球化学和地震资料,结合前人研究成果,以油气资源时空分布特征为基础,以油气与烃源岩的组分特征、碳同位素特征以及生物标志化合物特征等为依据,分析各油气资源相互之前成生关系;以油气成藏系统理论为指导,明确了鄂尔多斯盆地油气共生成藏系统,识别了各共生成藏系统油气组合类型,并建立了其油气运聚模式;在此基础上,揭示了油气共生富集主控因素;利用多因素叠合法,预测了油气共生富集区,优选了勘探开发目标,为实现鄂尔多斯盆地多种油气类能源矿产协同勘探与开发、提高勘探开发效率、节约勘探开发成本提供依据与支撑。论文主要取得以下成果认识:1、通过分析油气与烃源岩的组分特征、碳同位素特征以及生物标志化合物特征等,认为鄂尔多斯盆地古生界煤层气、页岩气分别与常规气、致密气具有成生关系;中生界页岩油分别与常规油、致密油、油砂具有成生关系,页岩气与常规气、致密气具有成生关系。2、油气共生成藏系统是指在一定的地质单元内,具有成因联系的常规和非常规油气成藏所需要的动态和静态要素有机集合,形成一源多藏、多源多藏和多源一藏等常规与非常规油气多层系、多类型共生成藏组合。鄂尔多斯盆地发育古生界天然气共生成藏统和中生界油气共生成藏系统,六个子系统。鄂尔多斯盆地古生界常规天然气、煤层气、页岩气和致密气属于天然气共生成藏系统,可划分为煤层气—页岩气—常规气、煤层气—页岩气—致密气和页岩气—致密气3个成藏子系统。中生界常规油气、页岩油气、致密油气和油砂属于油气共生成藏系统,油气共生成藏系统可以分为页岩油—致密油—常规油、页岩气—致密气—常规气和煤层气成藏子系统。3、断裂趋势带沟通了源储分离型储层与烃源岩,为远离烃源岩的致密储层聚集成藏提供了通道;断裂趋势带和沉积相分别控制了多种油气资源的共生组合与分布。鄂尔多斯盆地基底发育4组断裂,而且属于长期活动断裂,由于基底断裂活动,在盆地盖层中形成了一系列小断层和裂缝密集带,火成岩条带和地层厚度陡变带。它们都属于弱变形构造带——断裂趋势带。盖层中发育的断裂趋势带(小断层带和裂缝带)不仅沟通了源储接近型烃源岩与致密储层的联系,而且沟通了源储分离型烃源岩与储层的联系,这可能是鄂尔多斯盆地天然气富集的重要控制因素,如苏里格致密气属于源储分离型成藏。4、鄂尔多斯盆地存在4条北东向、4条北西向和4条东西向断裂趋势带,鄂尔多斯盆地断裂趋势带(小断层带和裂缝带)改善了储层物性,是油气的主要富集区,油气资源具有沿北东向和北西向断裂趋势带呈复杂带状分布的特点。如苏里格致密气田沿定边—乌审旗断裂趋势带呈北东向分布。5、加里东运动导致马家沟组与上覆煤系烃源岩层直接接触,形成下部常规天然气、上部煤层气垂向组合;燕山运动使得盆地发生构造反转,造成上古生界煤系烃源岩与马五5—马五10白云岩储层侧向接触,形成了煤层气—常规天然气侧向组合。印支运动形成的不整合面控制着中生界的含油气层位,是页岩油气—致密油气—常规油气组合的重要影响因素。6、石炭—二叠纪本溪期与太原期的泻湖泥炭坪、潮坪泥炭坪以及山西期的河漫泥炭沼泽、三角洲平原泥炭沼泽等沉积相控制着煤层的分布,泻湖、三角洲平原、洪泛平原以及浅湖等沉积环境控制着暗色泥页岩的分布,山西期和下石盒子期辫状河、三角洲沉积体系控制着砂体展布。中生界延长组三角洲—湖泊沉积体系和延安组河流—三角洲沉积体系在平面上和垂向上的空间配置为页岩油气—致密油气—常规油气组合的形成奠定了物质基础。7、通过烃源岩厚度、有机质丰度、热演化程度、生烃强度、储层厚度、泥页岩和煤层含气量以及断裂趋势带分布等多因素叠合分析,确定了4个“煤层气—页岩气—致密气”富集区和6个“页岩油—致密油”富集区。“煤层气—页岩气—致密气”Ⅰ类富集区主要分布在乌审旗—榆林—米脂—神木地区,“页岩油—致密油”Ⅰ类富集区分布在西峰—合水和华池地区。