近些年,在有机质生气理论和热模拟实验的基础上,对原油裂解气的特征与评价、裂解程度以及热解动力学等方面的研究取得了比较不错的进展。而目前对于裂解气碳同位素的分析以及生气动力学的研究缺乏将二者理论统一对气藏的成因和成藏进行深入的探讨。本文选取塔里木地区和中原地区原油样品进行高压釜连续热模拟实验,对热解实验中原油裂解生气机理、裂解主控因素以及碳同位素分馏动力学进行了探讨和研究。首先,根据表征分析结果探究了两个地区原油的裂解生气机理,并对其生气机理的差异进行了对比和讨论,其中濮阳原油相对饱和烃含量较多,芳香族化合物与杂原子化合物含量相对较少,对热解反应的抑制效应相对较弱,因此在相对较低的温度即发生裂解反应,濮阳原油的C₂₀以上的大分子饱和烃含量更高导致深度热解的过程相对延长。也导致了两个原油中热解拐点的不同。其次,裂解气碳同位素的分析结果得出塔里木地区原油裂解气C_2-5烃类的δ¹³C分布范围为-40.5‰～-10.5‰,甲烷的δ¹³C分布范围为-53.3‰～-27.4‰。濮阳地区原油裂解气产物C_2-5烃类的δ¹³C分布范围为-36.3‰～-11.4‰,甲烷的δ¹³C分布范围为-44.8‰～-33.6‰。随着热解温度的升高,碳同位素演变规律符合温阶效应δ¹³C都有不同程度上的先变轻再变重的规律特征,而温度拐点有所不同。由于生气机理有部分差异,初始全碳同位素差异及地质环境和形成过程等因素,一定程度上影响了原油裂解过程中裂解气的碳同位素变化规律。最后,建立Cramer3与Tang结合的同位素分馏动力学模型,计算得到原油同位素分馏动力学参数,一定程度上也证明了原油热解机理的差异。同时根据同位素分馏动力学模型得到计算值与甲烷碳同位素实验值拟合结果较好。研究结果为不同地区原油裂解气甲烷碳同位素分馏的差异提供了一种比较定量的手段,也为塔里木地区和中原地区的大型气田形成条件、富集规律及评价、油气成藏机制的研究,提供重要的理论基础。