川西坳陷形成於晚三疊世，是在西緣龍門山逐漸擡升的背景下發展起來的前陸盆地。沈積了馬鞍塘組海相地層、小塘子組和須家河組陸相地層。以豐富的陸生植物為特征，是內陸河流和湖泊的沈積建造。
晚三疊世以後，前陸盆地轉化為陸內坳陷盆地。早侏羅世以湖相細碎屑巖和頁巖沈積為主；早侏羅世中晚期廣泛發育生物碎屑灘。中侏羅世早期(千佛崖期)，以河流相、泛濫平原相砂巖和紫紅色泥巖為主。中侏羅世中期(下沙溪廟期)，河流相砂巖和紫紅色泥巖主要沈積於氧化環境。中侏羅世晚期(上沙溪廟期)-早白堊世以河流相、泛濫平原相和河流湖泊相為主，其中砂巖單層厚度大，橫向變化快，泥質巖呈棕紅色和紫紅色；中、晚白堊世，除河流相磚紅色砂巖和泥巖外，還有風成沙漠相粉砂巖和細粒長石應時砂巖，成熟度高，分選性好。
受西部龍門山推覆構造帶和東部川中隆起區的影響，川西坳陷形成了壹系列與龍門山大致平行的構造和斷層。由於不同時期不同方向的應力作用，本區發生了不同程度的褶皺和斷裂，形成了不同變形程度、規模、軸向的各種構造和圈閉。
10.2.2生烴條件
川西坳陷晚三疊世多期成煤環境交替出現，導致川西坳陷T3m和T3t為殘余海相和過渡相沈積，幹酪根類型為ⅰ型和ⅱ型，而須家河組泥質巖和煤系地層為氣源巖，幹酪根類型為ⅲ型。上三疊統煤系地層是川西坳陷的主要烴源巖。上三疊統各段殘余有機碳含量較高，平均為0.81% ~ 2.81%，氯仿抽提物和烴含量較低，分別為(146 ~ 1271)×10-6和(0)。S1+S2平均2.60kg烴/t巖，其中上盆地組合總生烴潛力為3.24kg烴/t巖，下盆地組合平均生烴潛力為1.63kg烴/t巖，相對較低，屬於腐殖型生氣(油)母質類型範疇(0.1 ~ 2。
川西坳陷上三疊統煤系地層主要生氣期為晚侏羅世至早白堊世。目前上盆地有機質處於氣煤-焦煤階段，其Ro值範圍為0.8%-1.5%，下盆地有機質處於焦煤-無煙煤階段，其Ro值範圍為1.6%-2.7%。經計算，川西坳陷中T3烴源巖* * *產天然氣432×1012m3，平均氣強度75×108m3/km2，為50× 13-1氣田。
近年來，隨著勘探的深入，人們逐漸認識到侏羅系的生烴能力。侏羅系暗色泥巖發育，厚度數十至數百米。根據楊克明的計算，其資源量為(2619.3 ~ 3143.2)×108 m3。
10.2.3水庫條件
低孔低滲是川西坳陷砂巖的基本物理背景。侏羅系-上三疊統平均孔隙度為2.95% ~ 7.49%，基質滲透率為(0.0968 ~ 0.3419)×10-3 μm 2，平均含水飽和度為32.25% ~ 69.86%，代表了川西坳陷地層的物理背景值。與國外壹些致密砂巖相比，川西坳陷致密砂巖具有低孔隙度和相對高滲透率的特點。
該區儲集巖孔隙結構特征為:①孔隙結構不均勻，數值變化大；②不同的巖性導致不同的孔隙結構，砂巖的孔隙結構好於粉砂巖和泥質巖；③孔喉分布多集中在小喉道，有效孔喉(指≥0.075μm)所占比例較小，在砂巖中僅占30%左右。這說明該區的產氣層不僅依賴於這部分喉道，還需要裂縫來疏導氣流。在致密砂巖中，裂縫不僅是滲流通道，也是不可忽視的儲集空間。新場地區J2q裂縫性氣藏就是壹個例子。礫巖基質孔隙度壹般小於3%，礫巖厚度不大(3 ~ 5 m)。由於裂縫發育，產氣量仍然較高。
儲層是川西復雜地質環境下形成的特殊產物，是川西坳陷致密碎屑巖的重要儲層形式。與常規儲層相比，儲集巖在物理條件、巖石組合、孔滲結構和壓力分布方面具有獨特性。由於地質歷史中強烈的擠壓和成巖作用，上三疊統和侏羅系儲集巖的層理和連通性變差。如新場地區的A、B、C砂體，雖然基本可以進行井間對比，但從測井、測試、試采等資料來看，井間並沒有明顯的幹擾或溝通跡象。在相似的巖性體中，可以形成多個油藏，這些油藏互不連通，具有獨立的壓力系統；在不同的巖性體中，由於裂縫的改造，同壹儲層也可以分布。由於每個儲層的連通性較差，因此儲層是壹個基本的儲層單元。
10.2.4構造條件
復合圈閉是川西致密砂巖油田最重要的圈閉，由古隆起、巖相帶、成巖作用、晚期構造疊加和裂縫系統組成。如中壩氣田是印支期安縣運動形成的古圈閉，由成巖期轉化為喜山期，其中燕山期的隆升加強了天然氣的聚集。上述因素中，適時的古隆升最為重要。比如新場、孝泉氣田就位於燕山隆起軸上。雖然這種隆起向西擡升，但巖相帶的變化阻止了天然氣的逸出，形成了氣藏的邊界，後續的成巖作用基本上固定了這種早期聚集的天然氣。
自晚三疊世以來，川西坳陷從印支期到喜馬拉雅期經歷了8次構造運動，每次構造運動都引起部分地區的擡升和隆起。計算表明，從JBOY3樂隊到K1結束，地層水中遊離氣飽和度已經超過8%。此時，如果地層上升1000 m，平均含氣飽和度要提高3%，特別是前期上升或含氣強度高的部位，含氣飽和度相應高。因此，燕山中晚期形成的古隆起是天然氣聚集最及時的構造。目前已發現江油-九龍山、綿竹-鹽亭、邛崍-新津隆起帶。除江油-九龍山帶外，其余兩個隆起帶都是面積超過4000 km2的巨型隆起帶。已知氣田和重要氣井位於隆起帶，表明這裏勘探領域大，前景好。
10.2.5保存條件
保存和封閉是天然氣成藏的關鍵。川西坳陷主要氣源巖Ro值在0.8%-2.75%之間，仍處於含氣盆地中期，屬於成巖作用的冰消期，天然氣保存沒有問題。
巖石的普遍致密化增強了封閉能力，減緩了氣藏的擴散速度。計算表明，川西坳陷須家河組四段天然氣向上擴散，由於巖石致密，束縛水含量高，其預擴散峰僅在124 Ma後到達上侏羅統蓬萊鎮組。該區地表氣苗極少，在紅層中無明顯的褪色效應，特別是氣層超壓現象普遍存在，表明川西坳陷的封閉條件較好。
10.2.6成藏模式
在地層狀態下，特別是超過飽和點壓力後，天然氣在石油中的溶解度很高，比水高60 ~ 100倍。由於天然氣在油中運移，生油高峰期的圈閉、靠近生油凹陷的隆起和有利的高孔滲儲層是成藏的重要條件。由於油的潤濕性，毛管力是運移的主要障礙，這就決定了運移會選擇高孔隙度、高滲透率的層位，並以水平方式為主，成藏時會在油層上形成氣頂。川西坳陷中滿堂組和小堂子組烴源巖在印支末期至燕山早期達到生油高峰期，該時期形成的圈閉具有良好的油氣圈閉效果，如已探明的中壩和高家場。
生成的天然氣滿足巖石吸附和油溶氣飽和度要求後，剩余氣體溶解在水中。雖然甲烷在水中的溶解度遠低於在油中的溶解度，但由於水體規模巨大，水溶性氣體體積遠遠超過在油中。在川西坳陷，含分散相的溶解氣體積是油的56倍。由此可見水溶性天然氣的巨大潛力和決定性地位。因為水相運移是單相流動，除了水分子的內摩擦阻力外，沒有毛細阻力，所以是最省力最理想的運移狀態。雖然傳統觀念認為水層只是水平連通，垂直封閉，但Tos的研究證實了地下水垂直跨層遷移的可能性。因此，水相的運移通常會突破烴源巖分布的限制，無論是在遠離生烴中心的低生烴強度帶，還是在遠離烴源巖的上覆地層中，只要滿足其他條件，都有可能聚集成藏。川西磨溪、八角場和新場的侏羅系氣藏就是例子。水相運移天然氣的聚集取決於天然氣從水中解吸的程度。成藏的關鍵是水中含氣飽和構造的擡升幅度。川西坳陷侏羅系末期，已生成占總產氣量84%的天然氣，水中含氣飽和度接近臨界值。因此，燕山中晚期的隆起帶會使大量天然氣解吸成遊離相註入隆起帶上的圈閉，目前已知的氣田都位於這個隆起帶上。
就靜態情況而言，連續生成的天然氣只有依次滿足巖石吸附、油溶解和水溶解的要求，並使分散氣飽和度超過10%，才能成為遊離相。起初，分散的小氣泡融合成氣體細絲，試圖離開水體向上運動。此時是氣水雙向流動的環境。為了聚集成藏，需要不斷提高氣體飽和度，直到巖石孔隙中的含水飽和度降低到45%左右，使水停止流動，只有純氣體運移聚集。此時氣體飽和度約為55%，可稱為聚集飽和度。對於川西坳陷的致密砂巖，由於巖石束縛水含量高達65%以上，壹般可將35%作為聚集飽和度。
總的來說，川西坳陷遊離相天然氣的生成源於構造隆起，因此其成藏仍應與隆起帶相匹配。但如果上覆地層(如蓬萊鎮組J3P)致密性不高，孔隙度和滲透率條件較好，則可以大大提高氣藏橫向調整的自由度。從時間上看，油相最早運移進入儲層，氣相最晚運移進入儲層。
10.2.7資源狀態
計算表明，川西坳陷天然氣資源量為(7000 ~ 15000) × 108m3。目前獲得的地質儲量僅為資源量的1/5 ~ 1/8，表明勘探前景仍然十分廣闊。川西坳陷中部除孝泉-新場-和興場地區和洛帶-新都-金堂地區資源探明率分別為32%和9%外，其他地區均無探明儲量。從層位上看，除了J2-3探明程度在10%以上，其他目的層都相當低。