本文通过有机岩石学、天然气地质和地球化学等综合研究,结合煤系的热模拟实验,分析库车坳陷天然气成藏的地质、地球化学条件,提出煤成气田形成的条件,预测煤成气的有利勘探区。研究的最终目的希望对今后库车坳陷的勘探起到一定的指导作用。研究内容涵盖了石油天然气地质、地球化学、有机岩石学、煤田地质学等方面。研究工作取得如下主要认识:(1) 库车坳陷侏罗系煤岩有机显微组分均以镜质组为主,惰质组次之,而壳质组少见,丰富的镜质组是主要的生气母质;(2) 库车坳陷和吐哈盆地的煤岩均以镜质组为主,但吐哈盆地具有高得多的壳质组和腐泥组含量,相对低的惰质组含量。库车坳陷正好相反,惰质组含量高,壳质组含量低。因此,吐哈盆地可能主要生油,而库车坳陷可能主要生气。(3)库车坳陷中生界的侏罗系和三叠系发育有六套烃源岩,即侏罗系的恰克马克组、克孜勒努尔组、阳霞组和三叠系的塔里奇克组、黄山街组、克拉玛依组。其中,克孜勒努尔组、阳霞组、塔里奇克组为中-好烃源岩,黄山街组、恰克马克组为中等烃源岩;克拉玛依组为差烃源岩。(4) 侏罗系主要为以陆生高等植物输入为主的沼泽相煤系烃源岩,而三叠系主要为有一定菌藻类输入的湖相烃源岩,沉积环境还原性强。(5)碳质泥岩、煤岩均能生烃。煤岩生烃能力主要决定于壳质组和镜质组,壳质组具最佳的生烃能力,镜质组次之,惰质组和半惰质组只能生气不能生油。(6)克依构造带中天然气属典型煤成气,主要源自侏罗系沼泽相煤系。与天然气伴生的凝析油和轻质油有两类:一种以煤系为主要烃源岩,一种以湖相泥岩为主要烃源岩。依奇克里克原油的煤系成分大于克拉苏构造带原油。(7) 库车坳陷大型气田形成条件为:①丰富的气源是大气田形成的物质基础;②区域性盖层是大气田形成的必要条件;③异常压力封存箱上及箱间的圈闭利于形成大气田;④与煤系相关的有效断裂圈闭对大气田的形成起着积极的作用;⑤成藏期晚。库车坳陷的克拉苏构造带、依奇克里克构造带、塔北隆起的轮台凸起是寻找大中型气田的有利地区。