A.C2H2 是炔烃,C4H6可能是二烯烃,结构不相似,不是同系物,故A错误; B.CH3Cl有1个氯原子,CH2ClCH2Cl有2个氯原子,官能团不同,不是同系物,故B错误;C.CH(CH3)3与CH3CH2CH2CH3分子式相同,结构不同,为碳链异构,互为同分异构体,故C错误;D.C2H6与C4H10通式相同,分子式不同,都为烷烃,互为同系物,故D正确.故选D.