非常规气(致密砂岩气、页岩气和煤层气)已成为满足全球能源需求中天然气供给的重要组成部分。黔西地区上二叠统龙潭组为海陆过渡相沉积地层,其致密砂岩气的勘探开发前景十分广阔。本文以黔西地区海陆过渡相龙潭组砂岩为研究对象,利用岩芯薄片和扫描电镜观察、X射线衍射成分分析、压汞法、核磁共振实验、流体包裹体分析和稀有气体同位素测量等技术手段,综合分析龙潭组致密砂岩储层的储集空间特征和致密成因机制,确定致密砂岩气体的充注时间和气体来源,从而讨论致密砂岩气潜力。龙潭组砂岩形成于三角洲和潮坪-泻湖沉积环境,属于典型的岩屑砂岩,其成分和结构成熟度较低。龙潭组砂岩典型储层特征包括岩屑和黏土含量高,孔隙度和渗透率非常低,孔隙以微孔为主,束缚水饱和度高。龙潭组砂岩与国内其他大规模开发的致密砂岩(例如,延长组、须家河组和巴什基奇克组砂岩)相比,岩屑成分含量更高,孔喉结构更致密。此外,压汞和核磁数据分析结果显示龙潭组砂岩孔喉分形维数高,表明微观孔喉结构复杂和非均质性强。龙潭组砂岩成岩作用的定性和定量评价表明,成岩综合指数能够表征压实、胶结、溶蚀和构造微裂缝作用对储层孔喉结构的综合影响。龙潭组砂岩的破坏性成岩作用(压实和胶结作用)强,再加上后期的储层建设性改造作用(溶蚀作用和微裂缝)较弱,导致了储层成岩综合指数低和孔喉结构致密。进一步,通过灰色关联法综合分析宏观储层属性、微观孔喉结构、成岩作用强度和非均质性等属性,建立龙潭组储层综合评价指数,确定龙潭组砂岩具有三种不同类型的储层。研究区内龙潭组I类优质储层占比低,II和III类储层分布广。整体上,龙潭组砂岩孔喉结构致密,储层质量差,非均质性强。龙潭组砂岩中发育原生气液、次生盐水和次生气液包裹体,主要成分是甲烷、饱和烃和二氧化碳,说明致密砂岩中存在天然气聚集。包裹体均一温度结合埋藏史和热演化史分析表明龙潭组致密砂岩气为持续充注,主要充注时间发生在晚三叠世。此外,稀有气体元素(氦和氩)含量研究证实龙潭组致密气主要来自泥页岩的贡献,煤层贡献非常小。因此,高成熟度和TOC含量的泥页岩生成的天然气可以充注邻近的致密砂岩层,形成致密气藏。研究区西南部是致密砂岩气开发的潜力区,构造运动破坏性相对较弱,深度相对较浅,砂体厚度大,砂地比高,储层质量较好。垂向上,砂岩与泥岩和煤层相互叠置,致密砂岩气与页岩气和煤层气的合采方式是可行的,从而为黔西地区非常规气勘探找到突破口。