东濮凹陷作为中国典型的富盐岩沉积盆地,凹陷北部新生代古近系盐岩沉积厚度大、层数多,是渤海湾盆地内少见的既富油也富气的凹陷。本次研究针对东濮凹陷北部含盐区烃源岩样品116块,南部无盐区样品46块,原油样品155个,天然气样品180余个及烃源岩抽提物样品19个进行了有机碳同位素分析。实验结果表明,东濮凹陷烃源岩碳同位素分布较广,δ¹³C值分布范围为-29.5‰^-22.0‰;原油碳同位素分布区间较小,δ¹³C值分布范围为-28.6‰^-25.7‰;天然气甲烷碳同位素分布范围从-48.3‰^-24.9‰;乙烷碳同位素分布范围从-25.5‰^-11.4‰;丙烷碳同位素分布范围从-32.6‰^-15.9‰。东濮凹陷烃源岩、原油和天然气的碳同位素组成较一般的淡水湖泊沉积有机质相比明显富集重碳同位素,南部烃源岩及原油样品碳同位素均略重于北部,并未明显出现因为沉积环境盐度的变化导致的碳同位素变重的现象。东濮凹陷烃源岩碳同位素组成主要受到氧化—还原环境、气候和初级生源母质的控制;原油碳同位素与烃源岩的碳同位素具有比较好的继承性;大部分抽提物氯仿沥青“A”的碳同位素均轻于烃源岩,符合随馏分的极性增加而δ¹³C值增加的规律,也有部分样品抽提物与烃源岩碳同位素几乎相同,或出现轻微倒转。鉴于原油、烃源岩及抽提物族组分中的碳同位素分布特征,推测东濮凹陷主力烃源岩碳同位素分布范围为-28.4‰^-24.7‰,其类型以混合型为主。天然气甲、乙烷碳同位素分布范围较大,主要是因为东濮凹陷既有沙河街组的油型气,又有下部石炭—二叠系的煤型气,且热演化程度的差异对天然气的碳同位素分馏有很大的影响。通过对东濮凹陷不同环境、不同类型的烃源岩样品黄金管热模拟实验,讨论影响天然气不同组分的碳同位素变化规律,并结合烃源岩、原油及天然气样品碳同位素组成厘清东濮凹陷天然气类型。对东濮凹陷五个典型的油气藏进行了油气藏解剖,建立了四种油气成藏模式。