西部凹陷为典型的富油气凹陷,随着勘探开发程度的逐渐提高,中浅层已进入高勘探成熟阶段,而3500m以下深层天然气探明储量仅占西部凹陷探明气层气储量的6%,勘探程度相对较低。经历多年的勘探开发,辽河油区面临着低油价下优质天然气资源接替不足、采出程度较高的局面,而随着连续性油气成藏理论的提出与不断完善,深层天然气作为富油气凹陷重要资源类型广为重视,因此,开展西部凹陷深层天然气勘探潜力分析研究,无论从生产需求、勘探领域拓展与理论进步等各方面都具有重要意义。本文在充分借鉴国内外深层天然气勘探经验的基础上,立足于本地区勘探实际,综合应用了地球化学、储层分析、钻测录井及试油试采等多项资料,针对西部凹陷深层天然气资源潜力、储层潜力、成藏潜力等进行了深入的探讨。本文通过对烃源岩与深层天然气的地球化学分析,认为西部凹陷南部发育沙三、四段两套高成熟优质烃源岩,空间分布范围广、厚度大,为深层天然气成藏奠定了良好的物质基础。结合储层分析,认为沙四段辫状河三角洲砂岩和沙三段砂质碎屑流砂砾岩体是深层天然气的两类优势储集体。通过对天然气成藏过程进行分析,认为深层天然气的主要成藏期为新近纪,保存条件良好。结合储层的埋藏史分析,识别深层天然气成藏期次,确定了辽河西部凹陷南部地区的油气成藏事件。建立了深层天然气成藏模式,识别了气藏分布特征,总结了深层天然气藏富集的主要控制因素。本次研究在科研与生产紧密结合的基础上,明确西部凹陷深层天然气的勘探潜力,提供勘探新思路,对老油区的深化勘探有着重要意义。