川西坳陷位于四川盆地西部,是四川盆地西部晚三叠世以来陆相盆地的深坳陷部分,具备多套烃源层、多个烃源区、多期油气生成、多期油气成藏同时又经历了多个构造期调整和破坏,纵向上发育的多套生储盖组合孕育了多层含气层系。“十五”以来,西南油气分公司在川西坳陷中段中深层的天然气勘探中取得了显著的成效,但浅中层勘探程度愈来愈高,勘探难度愈来愈大,同时新场、洛带等浅中层气藏稳产形势严峻。本次论文针对研究区沙溪庙组气藏本身所具有的低孔渗、低丰度以及研究区圈闭形成历史复杂的特点,从基础资料入手,在研究区沙溪庙组层序地层研究的基础上,利用多种方法结合,系统研究了沙溪庙组沉积相特征、对研究区沙溪庙组储层特征分区进行了评价,并进一步综合分析了研究区沙溪庙组天然气成藏主控因素。取得的主要认识及创新性成果如下:(1)在前人研究基础上,通过露头、钻井、地震不同级别层序界面的识别以及层序结构和叠加样式的研究,结合沉积旋回特征,将研究区沙溪庙组划分为3个长期和8个中期旋回,实现了全区沙溪庙组的等时划分对比。(2)在川西地区首次利用泥岩颜色权值研究沉积古地貌。上沙溪庙组沉积中期合兴场-知新场地区泥岩颜色权值较两侧高,说明此时合兴场-知新场地区相对处于氧化环境,沉积水体较两侧浅,即知新场-龙宝梁构造带已开始形成,进一步佐证沙溪庙组沉积时期龙门山向盆内推覆和应力传递过程。(3)运用单因素分析方法,在砂岩厚度、砂地比、泥岩颜色特征、重矿物特征、轻矿物特征以及露头、测井古流向分析的基础上,结合单井相、剖面相、测井相和地震相研究,综合分析了物源的变迁、沉积相展布特征和沉积演化。1)沙溪庙期主要有以龙门山北段变质岩为主要母岩和以龙门山中段花岗岩等酸性岩浆岩为主要母岩的2大物源,古流向分别为北东东向南西西方向和由西北向东南方向。2)沙溪庙期龙门山中段物源沉积体系具贫长石、高石英的轻矿物特征,龙门山北段物源沉积体系相对具富长石、低石英的轻矿物特征;3)下沙溪庙组主要为三角洲前缘-湖相沉积体系,上沙溪庙组主要为三角洲平原(洪泛平原)-三角洲前缘-湖相沉积体系,反映了沙溪庙组沉积时期龙门山逐渐向盆内推覆。(4)将储层沉积物源、沉积速率、古地貌等宏观分析与储层岩石学特征、成岩作用、孔隙演化等微观研究紧密结合,研究了影响储层物性的主要成岩作用类型、强度与沉积特征的关系,初步建立了沙溪庙组相对高孔渗储层的地质预测方法。即古地貌较低的、沉积速率中等、富长石的水下分流河道砂体和河口坝砂体相对更好。(5)分区分层位完善了川西地区沙溪庙组储层参数的测井计算模型,对储层流体响应特征进行了进一步总结,完善了储层的流体判别方法和评价标准。沙溪庙组气层的测井响应特征为“三低二高”,即低自然伽玛、低中子、低密度、高声波、高电阻率。(6)采用盆地模拟软件,恢复出晚白垩世末、早白垩世末、蓬莱镇期末的沙溪庙组古构造形态。从沙溪庙组、遂宁组沉积末到早白垩世末,川西坳陷中段沙溪庙组的构造形态呈南高北低;晚白垩世末,川西中段彭县-崇州地区变成坳陷,孝泉-新场-合兴场-丰谷隆起出现。洛带、中江、大邑等地区在晚白垩世末、早白垩世末、蓬莱镇期末处于继承性高部位。(7)总结了弱形变区浅中层成藏模式-幕式成藏模式,明确指出了幕式成藏模式具有近源成藏的特点,即弱形变区下侏罗统勘探前景更好;完善了烃源断层成藏模式的主控因素,即储层与烃源断层接触面的大小是油气横向运移和聚集的基础,由此提出勘探部署应注重地震异常与断层配置的描述。