乌什—神木地区位于库车坳陷西端,区内所钻的乌参1、神木1、神木2井先后在白垩系舒善河组获得突破,展现出较大的油气勘探潜力。但是该区地质条件复杂,主力储层舒善河组沉积相变快、储层物性变化大,油气藏不完全受构造控制,为构造—岩性油气藏,油气水关系复杂、多口井失利等因素导致该区油气勘探陷入困境。本文综合应用饱和烃色谱质谱、颗粒荧光、流体包裹体测温、铸体薄片观察、高压压汞分析、氮气吸附分析等测试手段,对库车坳陷乌什—神木地区的油气来源、储层物性特征、油气成藏期次以及成藏模式进行了研究,明确了油气藏分布主控因素,指明有利勘探方向,对于该区下一步油气勘探具有一定的指导意义。研究表明,乌什—神木地区本地不发育有效烃源岩。根据地化特征对比分析,研究区的油气来自于东北部塔里克地区的侏罗系恰克马克湖相烃源岩。原油和烃源岩均具有成熟度高,重排甾烷含量高、重排藿烷含量高等特征,表明了二者的亲缘关系。乌什—神木地区的油气主要分布于白垩系舒善河组储层中,具有复杂的油气水关系,明显受控于沉积相和岩性。舒善河组发育扇三角洲前缘亚相、辫状河三角洲前缘亚相和滨浅湖亚相,其中扇三角洲前缘河口坝微相、分流河道微相和辫状河三角洲前缘分流河道微相的储层物性最好;岩性上,位于扇三角洲前缘亚相的粗、中砂岩储层物性最好。储层含油性受控于两大因素:(1)受沟通油气源的断裂控制,油气主要聚集在断裂附近的局部高部位;(2)受储层物性的控制,在油气藏内部储层物性控制了含油性差异。研究区已发现依拉克凝析气藏和神木1油藏,两者油气来源相同,但成藏过程有差异。依拉克凝析气藏从5Ma至今存在两期成藏过程,后期构造变形弱保存条件好,凝析气藏得以保存。而神木1油藏的成藏过程相对简单,具有一期成藏特征,表现为2Ma以后的晚期成藏,晚期构造变形强,导致油气藏中的天然气泄漏,形成残余油藏。综合研究表明,乌什—神木地区的油气分布受控于以下三个因素:(1)侏罗系恰克马克组湖相烃源岩所产生的充足油气源是油气成藏的物质基础;(2)优良的储层物性条件是油气充注及保存的必要条件。