南堡凹陷经过五十多年的勘探与研究,发现了很多油气藏。但在4号构造带和柳南构造带,对油气的来源、分布、来路以及来期研究程度比较低。本文以这两个研究区域的源岩以及原油、油砂为研究对象,利用有机地球化学的分析方法得到生物标志化合物组成特征,并与地质构造等要素相结合,得出研究区油气的来源。根据研究区构造演化等特征,结合典型油气藏解剖,明确油气的分布。通过对断层、砂体等输导要素的分析,并结合原油物性以及可以表征运移的生标化合物,主要是成熟度参数的差异特征,得到了研究区油气运移路径与方向,即油气的来路。通过对地层埋藏史、热演化史的研究,并结合储层流体包裹体数据,明确了研究区油气来期问题。研究区油源对比的结果表明:南堡4号构造带原油主要来自于沙一段以及东三段源岩,并在4号构造带中浅层和深层均有分布。柳南构造带原油主要来自于东三段源岩,油气主要在浅层分布。通过对典型油气藏进行解剖,得出南堡4号构造带和柳南构造带油气主要在断层附近分布,两个研究区油气在浅层聚集较多,在南堡4号构造带中深层地层中也有油气的聚集。通过对输导体系不同要素研究,得出在研究区油源断层对油气运聚起到关键作用。结合原油物性以及成熟度的变化,可以得出研究区原油主要沿断层进行垂向上的运移,在砂体中有一些侧向运移,但以垂向运移为主。研究区具有一期成藏的特征,研究表明南堡4号构造带Ed2和Es1油气主要在明化镇晚期充注;柳南构造带浅层油气充注时间也为明化镇晚期。研究区沙一段油气主要经历“自生自储”的成藏模式,中浅层油藏主要为“深生浅藏”的成藏模式。