东海盆地西湖凹陷致密砂岩气藏埋深大,埋藏速率快,同时经历了复杂的构造运动,因此导致研究区致密砂岩气的富集规律复杂,富集影响因素及成藏机制依旧不明确,制约了西湖凹陷致密砂岩气藏的勘探与开发。本论文阐明了东海盆地西湖凹陷深层致密砂岩气藏的基本特征,包括天然气地化特征,揭示其成因及来源;分析烃源岩地化特征,探讨其生气潜力;分析致密砂岩储层的岩石学特征、物性特征以及孔隙结构特征等。在此基础上,结合区域地质背景,系统阐明东海盆地西湖凹陷深层致密砂岩气藏的形成条件,明确深层致密砂岩气藏的成藏主控因素以及富集机理。研究结果表明,西湖凹陷古近系煤和富有机质泥岩具有较大的生烃潜力,研究区平湖组烃源岩生气强度在20×10~8m~3/km~2以上,具备形成大型致密气藏的物质条件。西湖凹陷深层致密砂岩气藏主要发育于中央反转带花港组,其岩性主要为长石岩屑质石英砂岩,花港组H3段孔隙度及渗透率较高,喉道半径也较大,主要介于1~5μm,而H4段及以下层段为典型致密砂岩,以喉道小为特征,喉道半径主要介于0.1~0.4μm之间。通过分析研究区致密砂岩储层中天然气的地球化学特征表明,天然气为典型的煤型气,成熟度较高。通过对天然气和潜在烃源岩的地球化学特征对比表明,其应主要来源于本地下部的平湖组烃源岩。由此表明研究区致密砂岩气藏具有源储分离的特征,下部生成的天然气是经过运移后,在花港组成藏。通过对比不同气藏的含气性以及宏观地质背景明确了西湖凹陷深层致密砂岩气藏形成的宏观地质条件,具有高生气强度的烃源岩是研究区深层致密砂岩天然气生成的物质基础,通源断裂的发育为西湖凹陷源储分离型致密气藏的天然气运移提供了通道。在微观上,西湖凹陷深层致密砂岩储层的微观孔隙结构特征是影响天然气差异富集的重要因素,同一气藏不同层位的含气性主要受控于喉道半径大小以及孔隙连通性。喉道半径在0.1μm以上是西湖凹陷致密砂岩气能够有效含气的下限;储层孔隙的连通性越好,气藏的含气饱和度越高,孔隙结构特征及充注压力的耦合控制了天然气富集程度。利用储层流体包裹体特征分析了致密气藏天然气的充注特征,并结合前人对西湖凹陷中央反转带储层孔隙演化特征以及构造活动的研究成果,探讨了致密气藏的成藏过程,表明研究区致密气藏存在至少两期天然气充注。其中第一期是龙井运动期,距今约为9~11Ma,是天然气发生大规模的充注时期;第二期是海槽运动期,距今约为0~2Ma,断裂活化,构造裂隙大量发育,促进了天然气的充注,最终定型成藏。本次研究成果表明,西湖凹陷深层具有很好的致密砂岩气勘探前景,中央反转带天然气发生垂向运移,表明深部仍然具有巨大的勘探潜力;此外,中央反转带的北部地区生气强度高,油气保存条件好,具备良好的成藏条件。因此也具有一定的勘探潜力。本次研究为西湖凹陷深层大中型致密砂岩气藏的勘探开发提供了一定的理论依据,同时,期望对其它盆地深层致密砂岩气的勘探开发有所启示。