川西坳陷位于四川盆地西北部,是晚三叠世以来形成的龙门山推覆构造的前陆盆地。川西坳陷中段陆相碎屑砂岩领域从深层须家河组(须二段、须四段、须五段)至中浅层中上侏罗统(千佛崖组,上沙溪庙组、遂宁组,蓬莱镇组)发育三套含气层系,各套含气层系均不同程度产出地层水,气水关系复杂。本文在总结川西坳陷中段构造地质背景的基础上,分析了研究区陆相中浅层和深层地下水化学及水动力学特征,结合输导体系,探讨了中浅层与深层之间的流体联系。通过解剖川西坳陷中段重点气田,分析地下水特征与天然气分布之间的耦合关系,揭示天然气运聚与成藏过程,预测研究区中浅层与深层天然气勘探有利区块,为川西坳陷中段陆相领域天然气勘探提供依据,具有重要的理论和实践意义。论文主要取得以下成果认识：(1)川西坳陷中段中浅层与深层地下水化学性质差异明显。深层须家河组地层水呈高矿化度、高氯离子浓度、高盐化系数的浓缩地层水特征；中浅层侏罗系地层水总体呈低矿化度、低氯离子浓度、低盐化系数特征,断裂带附近中浅层地下水矿化度、氯离子浓度、盐化系数呈现异常高值,推测深部须家河组地层水沿断裂上涌,与中浅层原始沉积的地层水发生混合,导致中浅层地层水矿化度、氯离子浓度、盐化系数增加。(2)通过地下水诺瓦克系数图、氘氧同位素以及方解石胶结物碳氧同位素研究表明,研究区断裂发育带侏罗系地下水受深层须家河组地下水影响明显,局部呈混合地下水特征,个别地区显深层须家河组地下水特征,表明研究区断裂发育带中浅层与深层流体联系十分密切。(3)研究区陆相层系普遍发育异常高压,深层须家河组高压主要成因为快速沉积、构造挤压和生烃增压；中浅层侏罗系异常高压则为快速沉积、构造挤压和深部流体充注所致。洛带地区受龙泉山断裂带南段开启影响,地层流体泄压,以常压为主。(4)中浅层天然气主要源于深部须五段烃源岩,其气藏位置和规模主要受气源断裂与砂体的配置关系控制。新场、马井和新都—洛带地区气源断裂发育,深部天然气伴随高矿化度地层水沿断裂越流上涌,随后沿与断层沟通、具良好渗透性的砂体侧向运移,遇合适圈闭即可聚集成藏。(5)中浅层侏罗系气藏为远源“次生”气藏,天然气分布与断裂发育密切相关,属于“断裂发育局部富集成藏”模式；深层须家河组致密砂岩气藏具有“连续型”气藏特征。(6)新场构造带是深层须家河组最有利的天然气聚集带；新场构造带内孝泉、新场、合兴场地区和成都凹陷内马井—什邡、广汉—金堂、新都—洛带地区位于距气源断裂较近的鼻状背斜构造或距气源断裂一定距离的斜坡带,天然气成藏条件均较好,是中浅层天然气勘探的有利区。龙门山前构造带和龙泉断裂带南段天然气成藏、保存条件相对较差。