吐哈盆地位于我国新疆自治区东部,夹于哈萨克斯坦板块、西伯利亚板块和塔里木板块之间,为我国西部大型含油气盆地之一。自20世纪40年代末开展油气勘探至今,已具备一定的勘探及生产能力。先后有众多石油地质专家、学者对吐哈盆地上古生界火山岩分布进行了大量研究,但据掌握的资料,目前对该区上古生界石炭系-二叠系的石油地质特征研究程度还不够,目前的勘探程度仍然较低,尤其是对该套层系生储盖组合及其内油气藏类型尚需进一步研究。本文运用石油地质学的理论与方法,在区域地质特征及盆地钻井分析的基础上,对该盆地石炭系-二叠系烃源岩条件、储集条件、盖层圈闭类型、油气运聚规律及进行了综合分析,对研究区的油气有利区带进行了预测。研究取得了以下成果与认识:(1)吐哈盆地的沉积和构造演化主要受准噶尔-吐鲁番微板块俯冲并与南北两侧板块碰撞的影响,后经历多期次的构造抬升作用形成如今的构造形态。(2)研究区地层发育较为齐全,但主要以中、新生界地层为主。盆地石炭-二叠系厚度可以分为东部复杂变化区、中部较薄区和西部较厚区三大部分。(3)该套层系烃源岩主要为下石炭统雅满苏组、上石炭统祁家沟组和底坎儿组以及下中二叠统桃东沟群和下二叠统依尔稀土组;储集层为上石炭统柳树沟组碳酸盐岩和火山岩以及中二叠统桃东沟群砂岩;盖层是层内或层间的泥岩及致密玄武岩。生储盖组合类型以下生上储式、自生自储式为主。盆地圈闭的形成主要受断裂构造和岩性配置关系控制,主要发育背斜油气藏进和岩性-构造油气藏。(4)研究区油气藏受断裂及其组合、圈闭类型、岩性组合及其配置关系的严格控制,平面上主要分布于台北凹陷内。纵向上,油气主要分布在上石炭统-中二叠统。研究区有三个有利勘探区带,论文研究成果为研究区下一步的勘探提供了参考和借鉴依据。