近年来,川西北部地区双鱼石构造下二叠统油气勘探取得重大突破,其典型特点是烃源岩热演化程度高,储层埋藏深,构造复杂,且断裂较发育。本文以双鱼石构造下二叠统栖霞组为研究对象,以石油地质学、储层地质学、构造地质学、油气地球化学和现代油气地质成藏理论等多学科理论为指导,采用室内与室外、井下与地面、宏观与微观相结合的研究方法,在储层特征和烃源岩特征分析的基础上,采用多参数气源对比方法,明确了储层中天然气的来源,以包裹体均一化温度为依据,结合烃源岩热演化特征,阐述了天然气成藏时期,并在此基础上分析了天然气成藏的主控因素,建立了天然气成藏模式。研究表明:（1）双鱼石构造下二叠统栖霞组储层岩石类型以褐灰色、浅灰色细～中晶白云岩、中～粗晶白云岩为主,其储集空间类型以晶间孔、晶间溶孔、溶洞和裂缝为主,储层的孔隙度频率分布主要在2%～6%之间,平均孔隙度为3.6%,渗透率分布在0.000253mD～784mD之间,平均为11.54mD,以裂缝～孔隙型储层为主。在深埋藏条件下,优质储层的发育与分布受台地边缘浅滩、白云岩化、溶蚀作用及构造作用的控制。（2）工区内自下而上发育了震旦系陡山陀组、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、下二叠统栖霞组和茅口组、上二叠统吴家坪组及大隆组等七套海相烃源岩层系,除栖霞组和茅口组以泥灰岩为主外,其余层位均以泥页岩为主,且有机质丰度高,类型好,陡山陀组～筇竹寺组以Ⅰ干酪根为主,热演化程度高,处于过成熟演化阶段,龙马溪组和二叠系烃源岩以Ⅰ～Ⅱ1型干酪根为主,处于高成熟～过成熟阶段。（3）依据天然气组成、碳同位素和储层沥青生物标志化合物等参数,栖霞组储层中天然气以原油裂解气为主,主要来源于下寒武统筇竹寺组泥质烃源岩。（4）双鱼石构造栖霞组油气充注具有多期性的特征,油气充注主要发生在印支期和喜山期。山前带所发育的众多断层为寒武系烃源岩生成的油气运移提供了良好的疏导体系,深埋条件下优质储层的发育为油气提供了良好的储集空间,大型断层～岩性复合圈闭为油气藏的形成创造了条件。