石楼南区块位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带的南段,其东侧距离石断裂较近,受此影响,区内多发育逆断层,构造较为复杂。该区石炭-二叠系主力煤层埋深较大,普遍超过了1200m,最深可超过2000m,加大了煤层气勘探和开发的难度。论文旨在对石楼南地区的煤层发育状况、煤储层特征和煤层气地质条件进行详细分析,寻找出各地质主控因素对煤层气富集的控制作用,取得了以下成果和认识:石楼南区块主力煤层为山西组3#煤和太原组9#煤,属于瘦贫煤,灰分含量低,煤层含气量整体较高,在10.82～20.04m~3/t。主力煤层厚度较薄,3#煤层的厚度0.38～3m,平均1.56m;9#煤层的厚度1～5.24m,平均3.3m。主力煤层埋深较大,属深部煤层气范畴,其中3#煤层埋深最浅约1200m,最深可达2000m以上,9#煤层比3#煤层深约50m。太原组从下至上,沉积相由陆表海-障壁-泻湖沉积体系过渡为陆棚海沉积体系,泥炭沼泽多发于前者的沉积体系中,可细分为障壁岛、潮坪、泻湖等沉积相,其中的潮坪泥炭是有利的聚煤场所;山西组从下至上,沉积相由下三角洲平原向上三角洲平原过渡,泥炭沼泽集中发育在下三角洲平原,可细分为分流河道、分流间湾等沉积微相,其中分流间湾有利于聚煤作用。研究区位于鄂东南北物源交汇区附近,其主要受北部物源控制,山西组煤层在区块北部较为发育,而区块南部水体较深,导致煤层相对发育较差。研究区“两隆两凹”的构造格局控制了煤层的构造形态和埋深,进而影响含气量。煤层含气性最好的是石楼背斜宽缓的轴部,其次为石楼背斜的翼部,最差为靠近断层的地区;3#煤层含气量随埋深的增加,有先增加后减小的变化规律,临界深度约1400m。沉积作用控制着煤厚和封闭条件,进一步影响煤层气富集。山二段下三角洲平原的分流间湾微相和太原组下段的潮坪泥炭是有利的聚煤场所,煤层厚度较大,含气量较高,是煤层气富集区;9#煤顶底板多为泥岩-泥岩组合,而3#煤较少,整体上9#煤含气性好于3#煤。