四川盆地陆相领域页岩层序发育,勘探前景广阔,但其内部发育复杂的岩性及组合关系,页岩含气性特征研究薄弱,尤其是没有针对页岩气赋存状态所占比例及其主控因素的研究,严重的阻碍了勘探开发的进程。本文以川西坳陷须五段陆相页岩层系为研究对象,采用野外露头观察和描述,结合岩心、测井、地球化学、实验分析等方法,研究了川西坳陷须五段陆相页岩层系的地层、沉积、储层、地化等宏观和微观特征。在此基础上,对天然气组分特征、碳同位素特征进行研究,应用现场解吸、等温吸附、核磁共振等实验方法,明确了天然气的成因机理以及赋存状态,并从吸附气和游离气两方面探讨了须五段页岩含气性的主控因素。研究表明,须五段整体为三角洲前缘远端—滨浅湖—沼泽细粒沉积体系,岩性总体为深灰色、灰色泥页岩与粉、细砂岩互层沉积,夹薄煤线。泥页岩储层物性优于粉砂岩和细砂岩,水动力条件较弱的三角洲远端到滨浅湖的沉积环境和强烈的成岩作用导致须五段储层原生孔隙及粒间溶孔基本不发育,对储集性能起主要贡献的为泥页岩中发育大量片状晶间孔、有机质孔及微裂缝,因此泥页岩是须五段的最有利储层。须五段天然气具有甲烷含量低、重烃含量高、干燥系数低、碳同位素分布广泛的特征,成因类型属于中高成熟热解成因煤型气。实验分析资料和测井解释计算结果表明,川西坳陷须五段天然气形成时期较早,持续时间较长,天然气为吸附气及游离气的混合气体,但以吸附气含量为主,占总含气量的70%以上,游离气含量较少,且泥页岩吸附气含量最高,炭质页岩及粉砂岩次之,细砂岩最差。须五段陆相页岩随着有机碳含量的增加,黏土矿物含量的增加,可供天然气吸附的比表面积增大,吸附气量也随着增大。游离气含量受控于储集空间孔径大小及孔隙度大小,须五段储层整体孔径极小,可动流体饱和度普遍极低,因此游离气含量较低,这也正是须五段陆相页岩吸附气含量大于海相页岩,但总含气量小于海相页岩的原因。