川中地区中二叠统茅口组具备形成千亿方级天然气优质储量的巨大资源潜力,针对区内气水分布特征和主控因素尚不明确的问题,综合运用室内岩心实验数据、测井解释成果、三维地震资料及生产动态数据,阐明了流体地球化学特征,揭示了气水分布特征,进一步讨论了影响气水分布的地质因素。结果表明:川中地区茅口组天然气组分以甲烷为主,属原油裂解成因,地层水水型为CaCl₂型,其化学特征表明该区是油气聚集和保存的有利区;气水过渡带厚度与储层品质密切相关,低孔、(特)低渗、强非均质性的储层特征导致气水过渡带分布范围较广;该区具有多个独立气水系统,无统一的气水界面,气水分布主要有垂向分异型、断裂导流型、非均质滞留型3种模式,呈现差异化气水生产特征;气水分布受储层物性和非均质性、构造幅度、断层活动时序、烃源岩分布等多因素共同控制,提出“优势岩相—局部高幅构造—早期断裂—强生烃”为甜点区优选标准。研究成果可为茅口组有利勘探区带评价及开发井位优选提供关键理论依据,对同类低渗碳酸盐岩气藏高效勘探开发具有重要借鉴意义。