神木气田北部是近几年神木气田勘探的外围地区，上古生界致密砂中具有多层含气的特征，显示出较大的勘探潜力。目前，该地区成藏地质条件的认识多集中在神木及其南部地区，神木北部地区研究相对薄弱。勘探实践表明，北部地区包括太原组在内的上古生界气藏气水分布更加复杂，因此通过本次研究有助于深入认识神木气田外围地区成藏地质条件及天然气富集规律，从而指导勘探生产。
　　本次研究在前人研究的基础之上，利用钻井地质、测井、试气试采资料，结合有机质烃源岩评价、岩心储层物性、天然气地球化学及地层水矿化度等测试分析数据，系统的研究了太原组气藏各成藏地质条件发育特征。评价重点在于对烃源岩质量评价、生烃潜力及其生烃历史的恢复。在此基础上，结合气藏剖面解剖，气水分布特征及分布规律研究，总结该地区太原组气藏的发育主控因素及富集规律，建立太原组天然气成藏演化模式。
　　研究结果表明，研究区太原组气源条件良好，天然气以烷烃气和高甲烷含量为特征，天然气类型的为煤成气，烃源岩主要为暗色泥岩和煤层，有机质丰度较高，有机质类型偏向于Ⅲ型（腐殖型）干酪根，有机质成熟度整体处于成熟—高成熟阶段，通过计算太原组的烃源岩生烃强度平均值为3.60×108m3/km2，神木北部上古生界烃源岩生烃强度平均值为18.11×108m3/km2；太原组储层岩性主要为岩屑石英砂岩与岩屑砂岩，储层物性较差，为典型的致密砂岩储层；研究区发育区域盖层与直接盖层，生储盖组合为自生自储型；发育的圈闭类型有岩性圈闭与构造—岩性复合圈闭；地层水类型为氯化钙型（CaCl2），表明太原组地层封闭性较好，水动力环境相对稳定，有利于天然气的聚集成藏及保存。上古生界天然气藏分为两期充注，早期充注发生在早—中侏罗世，充注规模小，未能聚集成藏，晚期充注发生在在晚侏罗世—早白垩世，有机质进入生气高峰期，此时圈闭已形成，在致密储层中充注成藏。
　　研究区太原组天然气藏主控因素及富集规律为：区域构造对天然气藏的富集控制作用不明显；烃源岩的广覆式生烃为气藏奠定物质基础，生烃强度控制天然气藏的分布范围，太原组气藏不仅受控于太原组烃源岩，也受山西组、本溪组烃源岩影响；砂体展布与规模控制天然气横向上的分布与规模，优质储层物性特征仍然是天然气富集的有利区带，但当烃源岩以及盖层条件良好的时，储层物性较差天然气也可以成藏；直接盖层对天然气富集成藏起主要作用，区域盖层因距离气藏较远，控制作用不明显。