西湖凹陷是东海陆架盆地最重要的富油气凹陷,目前也是油气资源勘探程度很低的地区,对该区烃源岩分布、生烃特征、天然气成因来源、富集规律等方面认识尚不明确,因此亟待较系统开展烃源岩的分布特征、煤系烃源岩的地化特征及生气强度、天然气的地球化学特征与成因来源、天然气藏成藏主控因素等内容的研究,进而总结西湖凹陷天然气的富集规律。本文通过对以上主要内容的研究,主要取得了以下几点认识:(1)在油气勘探中详细刻画烃源岩的分布是低勘探程度地区基础且关键的工作,在无井、少井地区系统刻画烃源岩的分布一直是油气勘探中难点之一,本文通过岩心-测井-地震资料的综合分析,明确了西湖凹陷主要层段:花港组上、下段,平湖组上、中、下段和古新统6个层段烃源岩的平面分布和变化特征。西湖凹陷的煤系烃源岩发育广泛,各层段烃源岩分布有明显差异,其中平湖组下段与古新统的烃源岩厚度最大,平面上厚度最大的区域位于中央反转构造带的嘉兴构造带与黄岩构造带附近。(2)西湖凹陷的烃源岩的岩石类型存在暗色泥岩、碳质泥岩和煤三种类型;在该凹陷的烃源岩除了煤层可作为好的烃源层外,暗色泥岩、碳质泥岩也是不可忽视的烃源岩层;西湖凹陷各层段烃源岩的地化参数差异明显,平湖组烃源岩的有机质丰度、氢指数与生烃潜量相对其他层段较高,平湖组是烃源岩最发育、烃源岩类型最好的烃源岩层,烃源岩的有机质类型主要为Ⅱ~Ⅲ型,其热演化程度总体达到高成熟-过成熟阶段;平湖组的烃源岩总体仍然处于生烃高峰阶段,是西湖凹陷的最重要的烃源岩层;花港组下段的烃源岩部分区域已进入成熟阶段,对西湖凹陷的油气成藏有一定的贡献。煤和碳质泥岩主要倾油,泥岩主要倾气,西湖凹陷整体以生气为主。(3)西湖凹陷花港组、平湖组和古新统烃源岩的盆地模拟表明这三套烃源岩的生烃历史具有明显的差异,总体上表现为晚期连续生烃特征,其中古新统烃源岩生烃过程相对较早,在平湖组沉积初期(44Ma)开始进入生烃时期,在平湖组中段沉积初期(40.5Ma)达到生烃高峰期;平湖组的烃源岩在花港组初期(35.4Ma)开始进入生烃阶段,玉泉组-柳浪组时期(16.2~7.2Ma)达到生烃高峰期;花港组烃源岩在玉泉组沉积初期(16Ma)开始生烃,约在柳浪组沉积初期(11.6Ma)达到第一个生烃高峰,现今仍在大量生烃。西湖凹陷是属于晚期仍继续大量生排烃型的凹陷,这为西湖凹陷的油气成藏提供了有利条件。西湖凹陷的生气强度在平面上具有两个生烃中心,分别位于中央反转构造带的北部与西次凹的中部,最高生气强度可达45×10~8m~3/km~2,这表明凹陷内的烃源岩可以为天然气的形成提供的有利的物质基础。(4)西湖凹陷天然气组分以甲烷为主,甲烷含量一般为75%~94%;重烃组分含量较少。各个构造的天然气的组成差异明显,宁波构造与天台斜坡天然气的平均甲烷含量最高,平达88%;西次凹天然气的平均甲烷含量最低,值为74%。甲烷碳同位素主体分布于-42.5‰~-30.3‰,显示偏重的特征;乙烷碳同位素分布于-30.9‰~-22.7‰,也显示偏重的特征;烷烃系列的碳同位素值整体上随碳数增大而变大,显示了正碳序列的特征,天然气的碳同位素特征表明西湖凹陷的天然气主要是来源于Ⅲ型干酪根的煤成气,主要烃源层为平湖组及下伏的古新统烃源岩;西湖凹陷的天然气中C7系列化合物的分布特征表现为甲基环己烷含量绝大部分大于50%,绝大部分分布在47%~62%之间,说明西湖凹陷天然气主要是煤型气。(5)天然气富集的规律表现为:生烃中心控制着西湖凹陷油气田的分布,已发现的油气田均分布于生烃中心或附近;断层的分布和断穿层位控制油气藏的分布区带和分布的层位。西部斜坡带的断裂断至花港组,断裂可作为良好的输导体系使天然气可在上部花港组富集;中央反转带不同区块构造活动具有一定差异性,南部构造反转活动弱于北部,中南部的早期富集的天然气相对的保存较好;超压作用控制着西湖凹陷油气纵向分布,中新世末期平湖组内形成的超压对平湖组的石油、天然气起到了良好的封堵保存作用,西湖凹陷绝大部分油气藏均分布于超压带及超压带以下。