为研究鄂尔多斯盆地西南部上古生界二叠系气藏致密砂岩储层特征,基于探井岩心、地质资料和分析测试成果,明确研究区二叠系沉积特征,应用岩石薄片、扫描电镜、阴极发光、流体包裹体等实验技术,对储层岩石学、成岩作用类型及特征、流体包裹体和成岩流体特征进行分析,以此划分成岩作用期次,明晰不同期次成岩演化序列,探讨储层致密化过程和物性演化.结果表明,研究区盒8段和山1段地层为滨浅湖、三角洲前缘和三角洲平原沉积,岩石类型主要为石英砂岩,次为长石石英砂岩和岩屑石英砂岩,少量岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;孔隙以溶蚀孔为主要储集空间,储层成岩作用特征为强压实、多期次硅质胶结和钙质胶结物,大量黏土矿物,溶蚀程度强,裂缝和裂隙发育;储层盒8和山1层段分布的两期包裹体分别记录了早期天然气生成并运移进入储层和晚期天然气聚集成藏;结合成岩演化序列、构造埋藏史和成藏史,研究区储层经历了成岩作用的晚成岩期,发生两期油气充注;储层物性演化史表明压实作用和胶结作用对储层致密的重要性,研究区具有先成藏后致密或者边成藏边致密的特征.