沙三段是南堡凹陷的主力烃源岩层系,深入分析沙三段烃源岩的地质、地化特征和生排烃模式,明确烃源岩的油气资源潜力及对油气分布的控制作用,对于油气勘探具有重要的理论和实践意义。论文首先对不同岩相的泥岩、页岩样品有机质丰度指标进行了统计分析,结果表明主要烃源岩类型包括页岩和深色(黑色、深灰色、灰色、褐色)泥岩。地球化学参数综合评价显示,沙三段烃源岩的有机质丰度高,生烃潜力中等,以III型、II₂型有机质为主,处于成熟—高成熟阶段,属于中等—好烃源岩。应用生烃潜力法确定了沙三段烃源岩的排烃门限,并依据排烃门限及烃源岩排烃图版识别出沙三段有效烃源岩,结果显示有效烃源岩沉积中心位于高尚堡、北堡、老爷庙构造,最大厚度为700m。沙三段烃源岩的生排烃模式表明,排烃门限对应的R_o为0.84%,排烃高峰的R_o为1.05%,排烃效率最高为82%,高尚堡构造和北堡—老爷庙构造带为主要的生烃中心,北堡—老爷庙构造带为排烃中心,高柳地区具有较高的残留烃强度。沙三段烃源岩累计生、排、残留烃量分别为111.6×10⁸t、40.09×10⁸t、71.51×10⁸t,其中常规、致密油气排出量分别为26.19×10⁸t和13.9×10⁸t,残留在源内的页岩油资源共17.71×10⁸t。其中I号成藏体系的非常规油气资源最丰富,致密排烃量和页岩油资源量分别为9.61×10⁸t和8.52×10⁸t。