通过大量岩石薄片显微观察、扫描电镜分析及流体包裹体均一温度测定,研究了鄂尔多斯盆地东南部延安气田山西组致密储层岩石学组成,划分了岩石相类型,并将不同类型岩石的成岩演化过程与埋藏史、热史、烃类充注过程相结合,分析关键油气充注期与储层致密化的时间匹配关系。研究表明:纯石英砂岩和富石英低塑性岩屑砂岩主要发育机械压实、次生溶蚀和高岭石沉淀,在二次关键烃类充注之前,孔隙度为15.8%~31.5%,属于中高渗储集岩石。而高凝灰质杂基石英砂岩、富塑性颗粒岩屑砂岩及碳酸盐致密胶结砂岩在第一次关键烃类充注之前,孔隙度为4.6%~10.8%,属于特低孔—低孔储集岩石,后期烃类充注难度较大。因此,早期油气充注时保持较高孔渗的纯石英砂岩和富石英低塑性颗粒岩屑砂岩,其成岩作用受到抑制,储层物性相对较好,是晚期天然气优势运移通道和聚集空间,进而构成了致密砂岩气储层中的甜点。研究成果对于深入理解储层致密化过程与成藏耦合关系,厘清有效储层岩石形成机理及甜点分布预测具有重要意义。