临兴地区位于鄂尔多斯盆地东缘北部,区内上古生界石炭—二叠系海陆交互相含煤地层广泛发育,煤层、泥岩与砂岩互层频繁,源储紧密接触,构成了良好的生储盖组合,形成了潜力巨大的致密砂岩气资源。本文以流体包裹体研究为主要手段,通过岩相学特征、均一温度及盐度等分析,结合致密储层成岩演化、沉积埋藏一热演化史,确定了致密砂岩气的成藏期次,恢复了成藏期间储层压力演化,揭示了古流体势分布规律,指出了天然气运移方向与运聚特征,阐明了天然气成藏机制与成藏模式。根据显微岩相学研究,研究区流体包裹体主要分为5类:盐水包裹体、含子晶盐水包裹体、烃类包裹体、含烃盐水包裹体与CO2三相包裹体等。根据流体包裹体赋存产状分析,主要包括早期与晚期两类流体包裹体,前者主要分布在未切穿石英颗粒的早期裂缝中,后者主要分布在切穿石英颗粒及其加大边的晚期裂缝中。流体包裹体均一温度统计分析表明,不同井间流体包裹体均一温度与盐度存在明显差异,说明受紫金山岩浆侵入事件的影响,成藏期储层内流体非均质性较强。根据均一温度与盐度统计分析,结合沉积埋藏—热演化史恢复结果,将研究区自紫金山岩浆侵入体向外划分为3个区域:内带—岩浆烘烤区、中带一热异常区与外带一正常热演化区。将流体包裹体均一温度与沉积埋藏—热演化史相结合,揭示了临兴地区天然气主要成藏期为中侏罗世至早白垩世。在紫金山岩浆侵入构造—热事件影响下,各区域天然气成藏期次有所差异。岩浆烘烤区只存在一期天然气成藏事件,成藏时间为中侏罗世。热异常区存在两期天然气成藏事件,但最早成藏时间为中—晚侏罗世,相对岩浆烘烤区稍晚,第二期发生在早白垩世。正常热演化区也存在两期天然气成藏事件,第一期在晚侏罗世发生,第二期发生在早白垩世。天然气垂向成藏特征在不同区域具有明显差异。岩浆烘烤区与热异常区由于紫金山侵入体热事件的影响,天然气成藏并非“由下至上”缓慢循序渐进的过程,下部烃源岩快速生成的大量天然气通过紫金山侵入体伴生的断层、裂缝等迅速到达上部层位,上下部地层成藏时期间隔较短,且成藏时间较早。正常热演化区受紫金山岩浆侵入体热事件影响较小,天然气成藏符合“下部层位成藏早于上部层位”的规律。利用PVTsim20流体模拟软件对流体包裹体捕获压力进行反演,结果表明临兴地区上古生界储层在成藏阶段具有明显的超压特征,中侏罗世至早白垩世是压力快速积聚的关键时期,与天然气成藏时期相一致。岩浆烘烤区、热异常区与正常热演化区的超压发育程度依次递减,反映了紫金山岩浆侵入体热力烘烤作用控制着烃源岩的热演化及生烃进程,进一步影响了储层异常高压的形成与分布。流体势的分布与演化研究表明,成藏阶段垂向层位间流体势差异明显,指示了天然气向上运移的潜在趋势。紫金山岩浆侵入体附近区域是成藏期的高流体势区域,表明天然气等流体有自紫金山岩浆侵入体向周围区域运移的趋势。根据天然气成藏期次、储层压力演化和流体势分析结果,结合生排烃模拟、输导体系演化及现今气藏特征等,提出了临兴地区岩浆热事件控制下的天然气成藏模式,成藏过程可分为三个阶段。第一阶段,早侏罗世期间,距紫金山岩浆侵入体较近的部分烃源岩开始少量生成天然气并进入紧邻的储层。第二阶段,中侏罗世至早白垩世是天然气运聚成藏的关键时期,紫金山岩浆侵入体的控藏作用主要体现在其引发的热力烘烤作用与储集—输导体系改造作用。第三阶段,早白垩世末期至新近纪研究区持续抬升,已形成的气藏由于紫金山岩浆侵入体引发的大量深大断裂发生进一步调整、散失及破坏。