新和-三道桥地区位于塔里木盆地西北地区,雅克拉断凸和沙西凸起的结合部。雅克拉断凸目前表现为古生界隆起与中新生界前缘斜坡的叠加,其古生界是一个长期继承性的古隆起。该区已在前中生界潜山发现桥古1、桥古3及英买32等油气藏,是中石化西北油田增储上产的重点地区。目前该区勘探开发面临以下难题:(1)由于前中生界潜山历经多期构造活动,发育多套火成岩,残留地层时代古老且岩性复杂,致使我们对潜山地层格架和形成演化过程的认识不清;(2)研究区古潜山存在岩浆岩、变质岩及碳酸盐岩等多种类型储层,不同岩石类型储层的发育规律及优质储层的主控因素也不清楚;(3)研究区存在海相和陆相两种不同成因的油气来源,其油气运移路径、聚集成藏受潜山构造演化影响,存在显著差异,有必要理清构造演化对不同来源油气充注和分布的控制作用,明确油气成藏规律,以利于开展勘探开发目标评价。因此,本文以地层学、构造地质学理论为指导,利用U-Pb同位素年龄对前震旦系潜山地层进行时代限定,通过地震资料精细解释查清古潜山地层分布规律;在地层格架建立和断裂研究的基础上,对潜山形成演化进行分析,并结合油气地球化学资料讨论了构造演化对油气充注及聚集成藏的控制作用。论文主要成果认识如下:(1)利用6口钻井7个岩芯样品进行锆石U-Pb同位素测年,对该区前震旦系不同地层的时代进行限定,建立了前震旦系地层发育序列。研究区花岗岩形成于早元古代,在古元古代中晚期(1850~1791Ma)经历过变质作用,在新元古代早期(879±4Ma)经历了岩浆活动。桥古1井区碳酸盐岩地层是沉积在早元古代花岗岩的结晶之上,阿克苏群沉积之前的一套地层,3个碎屑锆石样品的最小谐和年龄为1522±16Ma,表明其沉积或成岩时代应不早于中元古代(1522±16Ma)。星火1井区的变质岩地层相当于阿克苏群,其沉积或成岩年龄不早于776Ma。(2)通过地层划分对比及三维地震综合解释,编制新和-三道桥地区前中生界潜山古地质图。结果表明研究区前中生界潜山是一个北东向抬升的不对称背斜,高部位为前震旦纪基底,向两侧地层依次变新,西南-东南方向震旦系-奥陶系环基底分布,北东方向主要残留震旦系-寒武系。西北部发育二叠系火成岩,星火3井霏细岩年龄为294±10Ma,代表该区二叠纪岩浆喷发的最晚年龄。(3)新和-三道桥地区古潜山经历了复杂的形成演化过程。震旦系-古生代碳酸盐岩沉积建造期为古潜山形成提供了物质基础;加里东晚期至海西早期东南向西北方向的挤压隆升是潜山构造初始格局的形成阶段;海西晚期南北向冲断挤压隆起是潜山格局的主要要形成阶段;印支期-喜马拉雅期,研究区再次沉降接受中新生界沉积,即古潜山埋藏阶段。(4)新和-三道桥地区古潜山存在岩浆岩、变质岩及碳酸盐岩等多种类型储层。碳酸盐岩储层基质孔隙度、渗透率低,优质储层主要受控于后期的岩溶作用,以孔隙、裂缝、溶蚀孔洞为主要储集空间类型,浅变质火成岩裂缝发育,优质储层受古地貌和断裂控制。(5)新和-三道桥地区油气分布受构造演化和地质结构控制,以潜山断凸“屋脊”核部为界,南部为海相油气,断凸脊部及其以北为陆相油气。研究区海、陆相原油在原油物理性质及地球化学与海相原油差异明显。海相原油含蜡量相对较低,含硫量相对较高,Pr/Ph比值相对较低,C₁₉-C₂₁三环萜烷丰度相对较高,以C₂₃为主峰,富含硫芴,Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈相关图反映其形成于还原环境;陆相原油地化指标则相反。(6)受多旋回构造演化控制,新和-三道桥地区地区具有多期充注和晚期成藏的特点,前中生界潜山顶面的成藏期古构造图显示了不同时期油气充注和运聚有利区。对比不同期的古构造形态可以发现古潜山经历过多期构造调整演化,形成了油气充注聚集-破坏调整-晚期定型聚集的复杂过程,潜山古构造的多期调整,既控制了不同类型储层的发育,也对油气运移聚集有着显著的影响。