近年来,鄂尔多斯盆地西南部深层(4 200 m以下)天然气勘探取得了重要进展。为进一步揭示研究区致密砂岩成藏条件,利用石油地质学理论和油气成藏原理,基于岩心观察、普通薄片、扫描电镜等资料分析,结合地球化学特征,对其烃源岩分布、生烃能力、储集层特征进行系统剖析,并对成藏模式进行了探讨。研究认为:(1)该区主力烃源岩上古生界石炭系上统本溪组缺失,减薄的二叠系下统太原组、山西组山2段煤系地层仍不失为良好的烃源岩,干酪根类型以偏腐殖型、腐殖型为主,为高成熟—过成熟热演化阶段;(2)山西组山1段储层砂体发育,是纵向上的优势储集层段,受西南物源控制,山西组有效储集岩岩性以中粗粒石英砂岩、岩屑石英砂岩为主,其物性总体呈现"特低孔隙、特低渗透"特征;(3)由于埋深大,压实作用对岩石孔隙影响显著,但由于石英等刚性组分的存在,在强烈压实作用下仍能保存少许原生孔隙,并在后期构造运动中更易产生微裂缝,这为油气的运移和聚集提供了重要通道;(4)二叠系中统石盒子组盒8层砂体不发育,其间发育的细—粉砂岩和泥岩共同构成区域盖层。结论认为,在致密砂岩储层背景下,较好的烃源岩、单一的优势储集层、优质的区域盖层构成了研究区天然气富集成藏的重要条件。