基于三塘湖盆地油气资源勘探程度最低、资源前景最不明朗的下石炭统,开展了新层系的石油地质条件与勘探潜力分析评价工作。采用野外露头、地球化学分析及储层薄片观察等研究手段,揭示了目的层纵向沉积环境演化、烃源岩及储层等成藏地质特征。研究表明:三塘湖盆地早石炭世为残留海弧后盆地,具有浅海相沉积特征,下石炭统纵向沉积环境经历了岛弧火山活动和陆源碎屑充填、古洋封闭半深水—深水环境、挤压抬升陆源碎屑充填浅水环境和造山抬升盆地萎缩4个演化阶段。其中,封闭半深水环境和浅水沉积环境中烃源岩广泛分布,有机质类型达到中等烃源岩标准,岩石薄片中存在大量沥青,证实下石炭统烃源岩不仅具备生烃能力,而且也发生过大量排烃过程。下石炭统发育火成岩与碎屑岩两大类储层,尽管储层整体致密,但裂缝与溶孔发育,改善了储集油气条件,尤其是花岗岩裂缝的发育对溶蚀孔隙具有明显的连通作用。综合分析,围绕下石炭统烃源岩可发育自生自储和下生上储两类油气藏。自生自储油气藏发育在远离油源断裂的构造稳定区,具有原生藏的特点;下生上储油气藏发育在石炭系内部油源断裂附近,与断层岩性油气藏有关。