论文针对鄂尔多斯盆地的实际地质情况,从煤层气富集成藏核心内容出发,以已有的煤层气勘探资料为基础,以沉积学和煤层气地质学理论为指导、沉积相和聚煤规律研究为主线,通过国内外文献检索、野外地质剖面观察、煤岩工业分析、显微组分鉴定及定量、扫描电镜、煤岩压汞试验等技术手段,对盆地主力煤层的聚煤规律、煤层气的成藏地质条件及成藏过程进行了深入分析和研究,明确了鄂尔多斯盆地煤层气富集成藏的基本地质规律。石炭系本溪组、二叠系山西组及侏罗系延安组是鄂尔多斯盆地最主要的含煤层系。研究结果表明,石炭―二叠系本溪组、太原组在陆表海障壁海岸相和浅水三角洲相的沉积背景之上发育了堡后泥炭坪、泻湖泥炭坪、潮坪泥炭坪、浅水三角洲泥炭坪、碳酸岩台地泥炭坪及浅海陆棚泥炭坪共6种聚海相泥炭坪聚煤环境,山西组在河流―三角洲相沉积背景上发育了冲积扇扇端泥炭沼泽、河流相河漫滩泥炭沼泽、三角洲平原泥炭沼泽及湖滨泥炭沼泽4种陆相泥炭沼泽聚煤环境;侏罗系延安组主要发育三角洲相和湖泊相沉积相类型,三角洲平原泥炭沼泽是其主要的聚煤环境,本文首次按成煤特点将其进一步划分为上、中、下三部分,并指出以中三角洲平原沼泽成煤环境最好。主力煤层的分布受沉积相带控制作用显著,石炭―二叠系主力煤层厚度带集中在盆地东缘,侏罗系延安组主力煤层延8、延9煤层在盆地南部庆阳―黄陵地区发育,延7、延6煤层在盆地北部乌审旗地区富集。鄂尔多斯盆地东缘石炭―二叠系主力(本溪组8#煤和山西组5#煤)完全具备煤层气成藏的条件,煤系烃源岩厚度大,热演化程度高,以中高级变质的焦煤、瘦煤、贫煤为主,煤岩组分中以镜质组为主,煤储层裂隙发育,富煤中心确定,单层厚度大,生气和储气的物质基础雄厚;对煤层气成藏保存条件的系统分析研究指出,研究区煤层气成藏主要受构造、煤层顶底板岩性、水文地质条件的控制,构造控制煤层气藏的形态,煤层顶底板制约煤层含气量,水文地质对煤层气藏的侧向封堵起关键作用。延安组煤层气藏形成的物质基础雄厚,煤层厚度较大,分布范围广及巨厚的多煤层结构使得煤层气藏有较好的勘探前景,但是主力煤层煤岩热演化程度低,以长焰煤为主,生气量有限,煤岩、煤质特征不及石炭二叠系,也存在较高的勘探风险。对鄂尔多斯盆地煤层气成藏过程进行了系统分析和研究,结果表明,鄂尔多斯盆地石炭―二叠系煤层形成之后经过多次抬升剥蚀,成藏过程复杂,“三史”(构造运动史、沉积埋藏史及热演化生烃史)之间的有效配置是该类煤层气富集成藏的关键;侏罗系低煤阶煤层气藏成藏过程相对简单,保存条件的好坏是控制该类煤层气富集成藏最重要的因素,尤其是现今的构造特征和地下水的赋存状态更是控制煤层气藏的关键。并建立了鄂尔多斯盆地三种不同地质背景下高、中、低煤阶煤层气富集成藏的模式,并对每种煤层气藏的成藏特点进行了详细分析和描述。在煤层气藏成藏基本地质条件、成藏保存条件及成藏过程分析的基础之上,分析了煤层气富集成藏的要素,主要包括煤层厚度、煤层埋藏深度、煤岩煤岩煤质特征、煤层热演化程度、煤岩储集性能、构造条件、煤层顶板岩性及水动力条件;总结了煤层气富集成藏的基本地质规律,认为区域含煤区构造高点和直接盖层稳定的低角度构造斜坡是煤层气富集成藏的有利场所,构造热事件、泥岩―煤层―泥岩的岩性组合及封闭性好的浅层低煤阶厚煤层有利于煤层气富集成藏;并对主力煤层煤层气重点勘探区进行了煤层气富集成藏有利区优选,对鄂尔多斯盆地煤层气进一步的勘探实践具有一定的指导意义。