鄂尔多斯盆延长探区山西组泥页岩发育，有机质含量高，成熟度高，具有很好的页岩气勘探远景，但山西组泥页岩存在较强的非均质性，深入分析泥页岩非均质性是预测页岩气藏的基础工作。本文通过岩心、测井、录井等资料，运用地球物理方法和测井解释方法，从泥页岩地质特征出发，对研究区山西组沉积特征、地球化学特征（有机质丰度、有机质类型）、储层地质特征（岩性特征、泥页岩厚度、矿物组分）等地质要素进行研究，在此基础上阐述了有机碳垂向和平面、岩性在垂向上、泥页岩平面、矿物组成在米级尺度以上及微观（主要是毫米至微米级）等几方面的非均质性，并与泥页岩含气量做相关性分析，确定非均质性对页岩气的影响。
　　山西组有机质丰度较高，山2段泥页岩TOC含量（平均2.55%）明显高于山1段（平均值1.36%）。发育黑色及灰黑色泥岩、深灰色粉砂质泥岩、浅灰色-灰色泥质粉砂岩和细砂岩及薄煤层，山2段灰黑色泥岩比山1段厚，且泥岩夹有薄煤层。岩性组合类型（泥包砂、砂泥岩互层、砂包泥）以泥包砂类型为主，其中泥包砂组合类型与砂泥互层组合类型中TOC含量在3%-4%之间，属于高等烃源岩。岩性非均质性主要体现在岩石的颜色、结构和成分等在不同深度范围内变化的差异性。矿物类型主要以粘土矿物（平均值58.58%）和石英（平均值34.86%）为主，矿物组成非均质性主要表现为：在米级尺度以上的矿物组成类型和含量的差异性；在微观上主要是矿物颗粒内部孔隙和裂缝的非均质性。
　　通过泥页岩非均质性与页岩气相关性研究，发现TOC含量与含气量呈正相关。泥岩厚度不仅影响页岩气的生成和聚集还直接影响着页岩气的赋存相态和开发成本。脆性矿物的含量影响着后期压裂改造的难易程度，粘土矿物主要影响着页岩气的吸附性能。