塔里木盆地是我国西部一个经历了多期构造旋回的叠合复合盆地,盆地油气资源勘探潜力巨大。塔河油田位于塔里木盆地北部沙雅隆起中段南翼的阿克库勒凸起之上,受盆地多期构造运动特别是不同构造时期的差异构造演化影响,古构造脊发生了多期迁移,由此导致了奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育在不同地区的差异性,以及多期油气充注成藏和油气藏调整改造的差异性,油气成藏历史极其复杂。论文以构造地质学、沉积学、岩石学、油气地质学、油藏地球化学等理论为指导,综合运用地质、钻井、地球物理、地球化学等资料,以流体包裹体系统分析技术为主要手段,以古流体研究为切入点,通过对塔河油田不同地区奥陶系流体包裹体系统分析研究,确定油气充注幕次和成藏时期；同时结合研究区古构造特征和构造演化过程,以及奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育特征,分析古构造脊迁移变化对古岩溶发育的控制作用以及对油气充注成藏的控制作用,重点分析塔河艾丁地区、于奇地区及塔河主体区油气成藏过程,初步阐述三个不同地区在油气成藏过程中的差异性。结合典型油气藏的解剖和流体包裹体进行的油气运移路径追踪,分析油气藏的充注和调整改造过程,总结了塔河油田不同地区油气成藏模式。流体包裹体系统分析显示塔河油田奥陶系油气分布规律复杂,总体上表现为多期充注、多期不连续成藏,早期成熟-高成熟油充注、晚期高成熟油气充注。受构造演化和岩溶储层发育差异性的控制,不同地区油气藏成藏特征存在一定的差异：艾丁地区存在四幕两期油成藏和一期天然气成藏,两期油成藏分别发生在433.3-420.2Ma和18.8-6.8Ma,成藏持续时间短；于奇地区发生五幕三期油成藏和一期天然气成藏,三期油成藏分别发生在463.2-452Ma、132-94.9Ma和22-7.9Ma,成藏时间较早,且存在一期较弱的燕山期油成藏；塔河主体区存在五幕两期油成藏和一期天然气成藏,两期油成藏分别发生在449-411.3Ma和22.5-4.8Ma,成藏时间相对较晚,但成藏持续时间较长,以第一期持续时间较长的油充注为主。阿克库勒凸起差异构造演化特征分析表明塔河油田古构造脊发生了多次迁移,导致不同地区构造演化特征和古岩溶发育也存在一定的差异性。加里东中期,艾丁地区处于古构造脊的高部位,于奇和塔河主体区处于古构造脊的斜坡-盆地部位,艾丁-于奇西地区发育加里东中期古岩溶,而在于奇东地区和塔河主体区该期古岩溶发育较弱；海西早期,古构造脊开始发生迁移,古构造脊的高部位由艾丁地区向于奇地区迁移,艾丁和塔河主体区处于古构造脊的斜坡部位,古岩溶在于奇和塔河主体区较发育,在艾丁地区发育较弱；海西晚期,古构造脊进一步由于奇地区向塔河主体区迁移,艾丁地区位于古构造脊的斜坡-盆地部位,于奇地区位于构造脊的斜坡部位,塔河主体区位于古构造脊的高部位；印支-燕山期至喜山期,古构造脊未发生大的改变,塔河主体区仍位于古构造脊的高部位,艾丁和于奇地区位于古构造脊的斜坡部位。油气源对比和油包裹体荧光光谱参数分析表明,塔河油田油气主要来源于寒武系-下奥陶统烃源岩,在不同区块也表现较为一致；研究区差异构造演化、岩溶储层发育和流体包裹体系统运移路径追踪等综合分析表明,塔河油田奥陶系油气输导体系主要由断裂系统、构造裂隙以及多个不整合面构成。根据典型油气藏剖面解剖和流体包裹体所揭示的油气充注微观信息表明,受古构造脊多期迁移影响,塔河油田艾丁地区奥陶系油气藏经历了加里东中晚期充注成藏、海西早期构造破坏改造调整、喜山期充注定型的油气成藏模式；于奇地区奥陶系油气藏经历了加里东中晚期充注成藏、海西早期初次破坏、海西晚期调整改造、印支-燕山期微弱充注调整、喜山期再次充注重建的油气成藏模式；塔河主体区加里东中晚期-海西早期持续时间较长的油气充注成藏期、海西晚期的破坏改造、印支-燕山期的成藏间歇、喜山期的叠加充注定型油气成藏模式。艾丁-于奇地区奥陶系油气充注成藏时间相对较早,但成藏持续时间较短,加里东中晚期形成的油藏因海西早期构造抬升,奥陶系油藏遭受大气淡水冲洗和生物降解改造强烈,早期正常原油油藏转变为稠油油藏,大量古油藏被破坏形成残留沥青。塔河主体区奥陶系油气充注成藏时间相对较晚,但成藏持续时间长,海西早期的构造抬升由北往南逐渐减弱,奥陶系油藏改造程度逐渐减弱,由此造成了奥陶系油气成藏改造的差异性。本论文主要创新点：(1)、主要用含烃地质流体的微观证据来揭示古构造脊迁移对近地表岩溶和油气充注的控制作用；(2)、从宏观和微观,地质综合分析和实验相结合,建立塔河奥陶系油气成藏过程和具有预测功能的油气成藏模式。