川西坳陷南段是四川盆地主要的天然气产区之一。前人对该区须二段天然气的成藏过程提出了多种见解。为了更清楚地认识此地区天然气的运聚成藏过程，本论文以平落坝、邛西和白马庙气田须二段天然气藏的天然气运移聚集研究为例，在大量油气地球化学实验分析资料基础上，结合工区内的地质特点，先从天然气的地球化学特征分析出发，通过对天然气组成、碳同位素组成以及对应的天然气产层段岩芯中的储层沥青生物标志化合物等进行研究，确认了上三叠统须家河组须二段天然气的气源、成因类型及成熟度。再以含油气系统理论为指导，在油气源正确判识的基础上，结合研究区构造演化史、储层孔隙演化史和烃源岩演化史研究成果，从动态的观点阐述了研究区天然气的成藏过程，确定了现今所发现的须二段天然气藏的主要成藏期次和成藏时间。 川西地区须二段天然气干燥系数较大(＞0.97)、甲烷碳同位素偏轻、乙烷碳同位素偏重(＜-28‰)、天然气中氮气含量很低，结合对须家河组须二段储层沥青研究，揭示这些天然气主要来源于须一段烃源岩和部分须三段烃源岩早期生成并聚集的油气(包括早期生成的湿气和凝析油)的裂解气。少数气藏就地捕获了少量原地烃源岩生成的干酪根裂解气。 川西地区坳陷区须一段烃源岩在三叠纪末进入未熟-低熟阶段，在中侏罗世中晚期进入成熟阶段，在侏罗纪末期进入高熟阶段；而构造区须一段烃源岩在早侏罗世末仍然处于未熟-低熟阶段，侏罗纪末处于成熟阶段，早白垩世末达到高熟阶段。坳陷区须三段烃源岩底部在侏罗纪末进入成熟阶段，在早白垩世末进入高成熟阶段。构造区须三段烃源岩底部在侏罗纪末处于未熟-低熟阶段，在早白垩世末处于成熟阶段，现今处于高成熟阶段。 烃源岩的生烃史、储层沥青生物标志化合物、储层荧光薄片研究和包裹体研究均反映出研究区具有三期油气的充注过程，分别发生于印支晚期、燕山早中期和燕山晚期—喜山期。 论文以油气成藏地球化学研究为核心，从烃源岩评价、天然气地球化学特征和储层沥青几方面综合研究分析认为，研究区的成藏过程可以概述为：在印支晚期，须一段烃源岩生成的油气运聚于构造区圈闭形成较早的须二段储层中，但是随后遭到降解破坏；在燕山早中期，川西地区须一、须三烃源岩生成的大量油气聚集于须二段构造圈闭中，为主要的油气聚集期；在燕山晚期—喜山期，原先聚集在须二段中的油气发生裂解，重新聚集，形成新的气藏，同时，近距离捕获少量原地烃源岩的晚期干酪根裂解气。川西地区现今产出天然气主要为这一时期聚集产物。