综合利用地质、地球化学、测录井等资料,对二连盆地乌兰花、额仁淖尔、赛汉塔拉和阿南等四个重点凹陷的下白垩统烃源岩进行了评价,明确优质烃源岩空间分布与生烃特征,查明潜山原油的特征与来源。以多种资料为基础进行烃源岩地质、地化评价,研究结果显示重点凹陷发育较厚的深灰色、灰色泥岩,沉积环境为半咸水-咸水的弱还原-还原环境;主力烃源岩有机质类型集中在Ⅱ1-Ⅱ2型,多为较好-好烃源岩,阿尔善组烃源岩有机质丰度及成熟度高于腾一段烃源岩;乌兰花凹陷有机质类型较优但有机质成熟度略低。利用丰富的测井数据,应用逐步回归模型对研究区烃源岩进行了有机碳含量预测,明确了优质烃源岩空间分布特征。针对不同凹陷建立改进后的测井模型进行计算,结果显示阿尔善组优质烃源岩占所处烃源岩层段的比例高于腾一段烃源岩,平面上各个凹陷的优质烃源岩厚度变化趋势存在差异性,凹陷内各构造带间厚度分布不均,通常凹陷沉积中心厚度较大。结合实测地温等数据,使用盆地模拟软件恢复了重点凹陷代表井位的生烃史,并计算了重点凹陷各层段烃源岩的生烃强度及生烃量。结果显示,阿尔善组烃源岩的成熟时期早于腾一段烃源岩;主要凹陷暗色泥岩的生烃强度较大,乌兰花凹陷阿尔善组烃源岩生烃强度相对较高;重点凹陷油气资源较为丰富,受烃源岩面积、质量等因素的影响,阿南凹陷生烃量相对较大。基于二连盆地重点凹陷潜山原油地球化学特征,明确了其类型及来源。二连盆地重点凹陷的潜山原油可分为两类,一类原油以乌兰花凹陷潜山原油为代表,为微咸水-半咸水的弱还原环境,由阿尔善组单一层段供烃;二类原油以阿南、赛汉塔拉和额仁淖尔凹陷潜山原油为代表,为半咸水-咸水的强还原环境,由腾一段及阿尔善组烃源岩混合供烃。