2024年8月,在琼东南盆地探获全球首个超深水超浅层千亿立方米大气田——陵水36-1气田,开辟了全球深水天然气勘探新领域,至此,在南海北部累计探明天然气地质储量超万亿立方米,但该气田的成藏条件和成藏过程尚不清楚,制约了天然气的勘探开发。为此,基于琼东南盆地陵水36-1气田的地震、地质、测井、录井、测试等资料,系统剖析了形成超深水超浅层大型气田的烃源岩、储层、盖层、运移等关键成藏要素,梳理了超深水超浅层气田的成藏过程,建立了天然气成藏模式,并总结了超深水超浅层气田发现的勘探启示。研究结果表明:①陵水36-1气田天然气具有热成因气、生物成因气2类烃气来源,陵水凹陷和北礁凹陷具备形成生物成因气和热成因气的物质基础;②第四系乐东组大型海底扇砂岩是超深水超浅层天然气的主要储集体,砂岩总厚度可达15.3~88.2 m,以岩屑长石质石英砂岩、长石石英砂岩为主,储层孔隙类型以原生粒间孔隙为主,平均孔隙度为38.9%,平均渗透率为983.7×10^-3μm,属高孔—特高孔、高—特高渗储层,其形成与物源区强烈隆升、多源汇聚限制性地貌、周期性海平面下降及强烈的底流淘洗作用密切相关;③深海泥、块体流、含水合物地层是气田的重要盖层,封盖能力依次增大,中央峡谷体系叠置砂体、陵水36-1气田海底扇和气烟囱、裂隙、断层等组成天然气侧向和垂向复式运移通道;④大型优质储层、热成因气的有效充注和稳定分布的区域盖层是超深水超浅层形成规模天然气藏的关键控制因素,总体控制了陵水36-1气田天然气的空间分布。结论认为,陵水36-1气田超深水超浅层天然气领域的勘探突破,推动了中国海洋油气的持续规模增储上产,展示中国在全球深水复杂油气资源勘探开发中的技术实力,研究成果对于全球相似地质条件的天然气勘探具有重要启示意义。