页岩气是一种非常规油气,是我国未来天然气主要的接替选区,具有“持续式”聚集的特点。我国鄂尔多斯盆地延安地区山西组页岩气资源丰富,但目前尚未对该地区山西组建立页岩气的富集模式。本文选取延安地区山西组泥岩样品,以一大整块样品,钻取直径为2.5cm的岩心柱子,利用WYMN-3型温—压生烃模拟仪对岩心柱进行生烃模拟实验,研究其生排烃潜力,并利用扫描电镜和氮气吸附的方法对延安地区山西组储层孔隙进行分析,并与实际地质条件相结合,以探讨在研究区中影响页岩气富集的主要因素,建立页岩气藏的富集模式。本文根据测井曲线和地层划分标准对山西组进行了小层划分和沉积微相划分,认为研究区山西组整体处于三角洲沉积相,山1段和山2段泥岩厚度普遍在20~40m之间。在此基础上利用微量元素分析测试数据分析还原了山西组各小层的古沉积环境和古生产力,结果显示在山西组沉积时期整体处于水下,基本处于温暖潮湿的还原环境中,沉积的古生产力较高,有机碳含量较高,有机质的成熟度达到了高成熟—过成熟的阶段,大量发育以生气为主的Ⅲ型干酪根。而生烃模拟实验的结果显示山西组不同岩性组合,对不同成熟阶段的生排烃均有影响。目前山西组发育泥—砂—泥、煤—泥—砂及煤—泥三种岩性组合,在有机质成熟度过高时,泥岩中生成的烃类滞留泥岩地层中,可以形成较高的超压,可以大量排出。电镜扫描和氮气吸附实验的结果显示该地区主要发育大小以介孔为主矿物粒间孔和粒内孔,是油气运移与吸附的主要通道。在对泥页岩埋藏地质条件研究的基础上,与研究区生烃强度及孔隙特征相联系,建立了延安地区山西组的两种页岩气富集模式,分别是厚层泥岩夹薄砂层富气模式和厚层泥页岩与粉细砂岩富气模式。