二叠系龙潭组是目前四川盆地页岩气勘探开发的新热点层位。通过偏光显微镜鉴定、场发射扫描电镜分析、X射线衍射测试、有机碳含量测定及高压压汞分析、现场解析气实验等手段和方法，对川南地区二叠系龙潭组页岩储层进行了综合研究。研究结果表明：（1）川南地区二叠系龙潭组为一套陆相曲流河沉积，河漫沉积的页岩发育，其矿物成分主要为石英和黏土矿物，含少量碳酸盐矿物。（2）研究区页岩储层主要发育粒间（缘）孔与微裂缝，局部发育粒内孔与溶蚀孔，偶见有机质孔隙，其中黏土矿物层间微裂缝最为发育。孔隙结构表现为以微孔为主，介孔（孔径为2～50 nm）次之，孔径普遍较小，分选较差，孔隙和喉道半径差异较大，非均质性强。（3）研究区页岩储层中煤岩含气量最高，炭质泥岩与泥岩次之，泥质粉砂岩、粉砂岩与细砂岩含气量最低。与龙马溪组页岩储层相比，龙潭组泥岩孔隙度与总含气量更好，渗透率较差，其中炭质泥岩的孔隙度和总含气量最佳。（4）研究区二叠系龙潭组勘探潜力较大，烃源岩中有机质类型主要为Ⅲ型，其次为Ⅱ2型；其Ro值平均约为2.8%，达到高熟阶段；TOC含量变化范围大，炭质泥岩中的TOC一般大于15%。（5）川南地区二叠系龙潭组发育河漫平原沉积，富有机质泥页岩分布稳定，具备良好的页岩气形成条件，估算其天然气资源量约为2.4×1012m~3，有利勘探区主要位于川南古蔺—叙永地区。