本文在前人研究基础上,以沉积学、石油与天然气地质学、储层地质学、测井地质学等理论为指导,通过钻井岩心观察、野外露头识别以及测井资料处理和分析化验等各种地质方法手段,并从关键井研究出发,对鄂尔多斯盆地山西组的沉积体系类型、砂体的展布特征、储层的岩石学特征、物性、孔隙结构、成岩作用等作了深入分析,并在此基础上对山西组天然气成藏条件及勘探前景作了简单分析并优选出了有利目标区和勘探远景区。根据岩心分析、野外露头观察和测井曲线特征分析认为,鄂尔多斯盆地山西期为冲积扇、辫状河、曲流河、三角洲和滨浅湖共存的沉积体系,沉积格局整体表现为东西贯通,南北分异,北部三角洲沉积体系规模大,延伸远,而南部规模较小,只在西南部及东南部发育小型三角洲,南北向砂体呈条带状展布,总体上北厚南薄,向东西两侧延伸后出现变薄或尖灭,砂体总体连通性较好。利用物性、扫描电镜、岩石薄片、铸体薄片及压汞等资料详细讨论了鄂尔多斯盆地山西组储层岩石学特征、物性特征、孔隙类型及孔隙结构特征。研究认为,鄂尔多斯盆地山西组储层岩石主要以石英砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主;主要储集空间为粒间孔、晶间孔和溶蚀粒间孔;储层为低孔低渗的致密砂岩储层,孔隙度分布范围0.5-13.8%,平均7.37%,渗透率分布范围在0.002-409×10-3μm2之间,平均渗透率为3X10-3μm2;储层孔隙结构较差,跟据压汞曲线特征及孔隙结构参数可将研究区压汞曲线分为以下四种类型:I类为低排驱压力-粗喉型,II类为低排驱压力-中细喉型,III类为中排驱压力-细喉型,IV类中排驱压力-微喉型·;根据粘土矿物特征以及各成岩阶段不同的特征可知本区已进入晚成岩阶段B、C期。综合上述研究,对山西组天然气的成藏条件进行了分析,根据山西组特定的地层特征,结合近年来非常规天然气的勘探研究进展以及成藏理论研究,对本区的天然气成藏模式进行了归纳,认为该区总体上为一个大型的“连续型”成藏系统,地层中煤层气、页岩气、致密砂岩气、深盆气共存,因而天然气勘探前景非常可观;并在上述研究的基础上,叠合砂体厚度,煤层厚度、泥岩厚度,并结合山西组地层埋深变化,优选了 3个主要勘探有利区和3个次级有利目标区。