本文结合钻井取芯、野外露头观察及录井、测井资料,通过岩心观察、常规薄片鉴定、薄片粒度分析和扫描电镜等实验方法,研究了鄂尔多斯盆地东部山西组的沉积相、岩石学特征、物性特征及成岩作用特征,重点通过流体包裹体特征和均一温度确定了油气充注的期次及时间,结合区域埋藏史和区域沉积构造图,提出成岩阶段划分及其孔隙演化的对应关系,建立了鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏模式,再结合盆地的构造演化史—热史、生烃史—沉积/成岩史,分析了储层致密化发育过程与致密气藏的形成过程。研究表明,研究区山西组储层为典型的低孔渗致密储层,主要为石英砂岩和岩屑砂岩。区内山西组砂岩受压实、胶结作用强烈而溶蚀作用较弱,以次生孔隙为主,具有低孔渗储层特征,低压等显著特征。研究表明,区内主要有两期天然气(油)充注,第一期充注时间为190Ma～170Ma,为早侏罗世—中侏罗世,此时石英砂岩储层已开始由低渗储层发育为致密化储层,第二期充注为160Ma～115Ma,为晚侏罗世—早白垩世,这一时期储层已为致密化储层,可以说是边充注,边致密,由于第二期天然气充注为原始天然气主力成藏期,所以总体来讲,研究区致密气藏的形成过程是边致密,边成藏。