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湘鄂西地区下寒武统水井沱组页岩储层研究程度相对较低，而页岩储层分布的不均一性严重制约了页岩气的勘探。以湘鄂西地区水井沱组页岩为研究对象，结合剖面和钻井资料，通过薄片、矿物含量、有机地球化学、扫描电镜等分析资料，分析了湘鄂西地区水井沱组页岩储层分布和非均质性特征。研究区有利页岩储层发育的相带为深水陆棚，以碳质页岩和硅质页岩为主。水井沱组划分为两个三级层序，Sq1时期以硅质陆棚为主，Sq2时期碳质陆棚分布更广。宏观上海侵体系域主要发育硅质页岩、碳质页岩，为富有机质页岩发育段；高位体系域主要发育钙质泥页岩、粉砂