在分析内因（有机质类型、有机质成熟度）与外因（生物降解、运移）对天然气中丁烷地球化学特征影响的基础上,探讨了丁烷在天然气研究中的应用。首先明确了内因、外因对丁烷地球化学特征的影响:腐殖型有机质生成的煤型气iC₄/nC₄值、δ¹³C₄值均高于腐泥型有机质生成的油型气;iC₄/nC₄值随成熟度增加而降低,且在成熟阶段快速降低、进入高成熟阶段后缓慢降低;微生物降解会使得天然气中iC₄/nC₄值增大,且降解作用越强iC₄/nC₄值越大。而目前有关运移是否会影响iC₄/nC₄值及如何影响iC₄/nC₄值还存在较大争议。发现丁烷在天然气生物降解、天然气成因、天然气成熟度等研究中都有较好的应用:iC₄/nC₄值能有效判识天然气是否发生生物降解,生物降解气iC₄/nC₄值大于2、普遍大于3,iC₄/nC₄值大于3可以判定天然气发生生物降解,未降解气iC₄/nC₄值小于3、普遍小于2,iC₄/nC₄值小于2可以判定天然气未发生生物降解;iC₄/nC₄值、δ¹³C₄值均能有效判识受外因影响较小天然气的成因,其判别标准分别为油型气iC₄/nC₄值小于0.8、煤型气iC₄/nC₄值大于0.8与油型气δ¹³C₄值小于-26‰、煤型气δ¹³C₄值大于-26‰;iC₄/nC₄值对天然气成熟度判识也有重要作用。iC₄/nC₄值示踪天然气运移存在多解性,其有效性也明显不如其他指标,应慎重选择其示踪天然气运移。