海域深层天然气是未来中国油气勘探的重要战略方向之一。近年来珠江口盆地珠一坳陷深层天然气屡获重大勘探突破,为中国海域万亿大气区建设提供了关键支撑。但是,目前对深层天然气成因及成藏具体过程的认识尚不清晰。聚焦珠一坳陷深层天然气勘探成效最为显著的惠州凹陷,基于区内深层典型气藏(HZ26-6与HZ21-8)的油气显示、天然气碳同位素、轻烃组分、流体包裹体资料,分析深层天然气的成因与成藏期次,同时,通过高温高压流体驱替实验,探讨深层天然气在不同类型储层中的动态充注过程。研究表明:(1)气源示踪表明区内深层天然气处于湿气阶段,主要来源于始新统文昌组烃源岩形成的干酪根热降解气;(2)深层天然气具有晚期1期差异充注的特点:HZ26-6构造在6.3~0 Ma经历气驱油进而形成次生凝析气藏,HZ21-8构造在4.5~0 Ma经历气驱水形成原生凝析气藏;(3)储层条件是影响深部流体驱替效率的关键因素,储层物性与孔隙结构从宏观与微观尺度上控制了深部油气的充注过程;优质储层具备更高的油驱水效率和更彻底的气驱油效果,为晚期天然气高效成藏提供关键储集空间。上述认识对深层天然气成藏机理的研究具有重要意义,对惠州凹陷下一步深层天然气勘探方向优选具有参考价值。