目前准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为重要的致密油勘探领域。本文是在应用了岩石热解技术、饱和烃气象色谱（GC）实验技术、测井技术及薄片鉴定的基础上,对致密油的原油性质、致密油含油性的地球化学特征及测井响应特征、致密油储集层的物性特征等进行了研究。在研究中,首先对致密油层的热解参数特点做了详细的阐述,从其有机质丰度,有机质类型及成熟度方面进行了描述。应用录井含油级别与热解参数的相对应关系,确立了能够有效指示含油情况的参数是TOC、S₁、氯仿沥青A及生烃潜量（PG）。发现芦草沟组的致密油储层有机质丰度较高,有很好的成烃潜力,其源岩也处于大量生烃的成熟阶段,有机质类型是有利于生成原油的I型及II型。并且研究区上、下甜点在成熟度上有明显的差异性。不同类型的录井岩性也表现出不同的成熟度。显微组分类型主要以腐殖腐泥组为主,亦为具有成油潜力的类型。芦草沟组原油族组分主要以饱和烃为主,芳烃、非烃及沥青质的含量相对较低。其密度分布在0.8-0.9之间,油质属于中质油到重质油之间。原油的生物标志化合物特征显示,其Pr/Ph比值分布在0.8-2.5之间,主峰碳在C₂₃-C₂₅之间,CPI和OEP值均大于1,不具有明显的奇偶优势。β–胡萝卜烷及伽马蜡烷含量相对较高,证明芦草沟组原油产出于咸水的强还原环境下。从油-源对比的情况来看,致密油都为近源成藏,其地球化学特征与邻近岩石极其相近。最后在生标参数剖面上可以看出,部分生标指纹参数可以作为识别含油性的标准。从测井评价的结果来看,芦草沟组原油及抽提物的测井曲线与热解参数的拟合关系良好,拟合度达到了50%左右。并且可以得出芦草沟组致密油层含油性较好的层段的测井特征呈现出两高一低的特征。录井岩性及测井岩性都显示出,芦草沟组致密油含油层段的岩性组合为泥岩与白云岩、灰岩互层模式。从岩层的物理性质来看,芦草沟组致密油层的孔渗性较好,为致密油提供了良好的生成及保存条件。