准噶尔盆地西北缘是一个蕴藏丰富油气资源的复式油气聚集区。西北缘历经海西、印支、燕山、喜马拉雅等多期构造运动改造,构造变形极为复杂,形成了多元化的成藏条件,油气成藏规律多样。随着西北缘油气勘探的不断深化,有必要在前人研究的基础上,对该区域的复式油气成藏规律进行系统的总结与研究。利用区域地质、构造、测井、岩心和地化等资料,研究了西北缘的油气成藏条件,分析构造演化特征、烃源岩特征、多元储集体、多元油气输导体系、油气成藏主控因素,总结油气成藏模式。结果表明,研究区可分为构造样式与地质结构不同的3段:红山嘴-车排子断裂带、克拉玛依-百口泉断裂带和乌尔禾-夏子街断裂带。西北缘烃源岩层系较多,主要有下二叠统佳木河组、下二叠统风城组和中二叠统下乌尔禾组,其中下二叠统风城组分布范围最广,是研究区的主力烃源岩。储层包括石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系等,各层系岩性不一,储集空间及储集性能有较大差异。输导体系可分为5种:孔隙-裂缝输导体系、裂缝-断层输导体系、横向不整合输导体系、断层和渗透层复合输导体系以及断裂周期性活动油气输导体系。研究发现,复式油气成藏的主控因素包括:构造特征、充足的油气源、区域性盖层和有利的沉积相带。构造分段性造成了油气成藏的分段性、分期性和不同的成藏模式:乌夏断裂带内的近源侧向砂体不整合输导早期成藏模式、近源垂向断层输导多期成藏模式、远源混向“Z”字型输导多期成藏模式、远源混向阶梯状输导晚期成藏模式;克百断裂带地区的源内（近源）垂向运聚早期成藏晚期调整模式;红车断裂带地区的近源侧向砂体不整合输导早期成藏模式、远源混向“Z”字型输导多期成藏模式、远源混向阶梯状输导晚期成藏模式;斜坡区的横断层控制成藏模式。