鄂西地区是我国南方重要的页岩气勘查区域,区域内广泛发育的泥页岩,厚度较大,有机碳含量颇为丰富,热演化程度较高,生烃量大,其页岩含气地质特征参数同国外含气页岩较为相似,因此对其成藏地质条件的研究和分布规律的探索,极有可能实现在该区域页岩气勘探开发的突破。本文以鄂西黄陵穹隆下寒武统水井沱组为研究重点,在野外采样、镜下观察、矿物组分和岩石物性分析、有机地化实验数据分析等的基础上,结合岩石学、沉积学、石油地质学、页岩矿物岩石学等多学科理论指导,系统研究了水井沱组页岩气成藏地质条件。研究区水井沱组沉积环境主要为浅水-深水陆棚,富有机质黑色页岩多发育在深水陆棚相带,页岩水平层理普遍发育。矿物组分中石英、黄铁矿等的脆性矿物含量较高,有利于后期的压裂改造。水井沱组黑色页岩储层发育受到了沉积相、成岩作用、破裂作用以及构造作用等因素的控制,成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用、有机质热演化作用以及粘土矿物的转化作用。研究区水井沱组页岩分布广泛,厚度较大,埋深适中,有机地化特征显示较有利于生气,物性特征表明储层属于低孔低渗类型。页岩中孔隙类型分为有机质孔隙、粒内孔、粒间孔,在构造应力以及成岩作用下形成的裂缝也较为发育,因此其储层储集空间对于页岩气藏的赋存渗流较为有利。认为研究区水井沱组页岩气有利区应在其储层埋深在1500³000m左右的地带,位置多处在构造斜坡区或稳定区,地层产状稳定平缓且远离大型断裂发育的地区,如研究区内宜昌斜坡带地区以及黄陵穹隆地区的南部。通过体积法对研究区水井沱组页岩气资源进行了预估,显示区内水井沱组页岩气资源量预估值为0.2832×10¹²m³。