天环坳陷位于鄂尔多斯盆地的西北部,前期勘探表明天环坳陷与其东邻的苏里格气田区具有相似的沉积、构造演化背景,具备形成岩性气藏的地质条件。该区内的探井古生界含气显示普遍,部分层段试气获工业气流,是古生界天然气成藏的有利区带。本文在研究区野外露头、岩心观察、薄片观察、地化分析、测井解释、物性分析等基础上,结合前人研究成果,综合运用沉积学、有机地球化学、储层地质学、石油地质学等基础学科知识和理论,对天环坳陷北段地区古生界的烃源岩、储层、储盖组合等进行了较系统地分析与评价。研究认为：本区上古生界为一套海陆过渡相的碎屑岩系。下部石炭系太原组及二叠系山西组为煤系烃源岩,具有广覆式生烃特征。二叠系山西组和上下石盒子组发育了一套河流—三角洲相沉积,砂体发育,但储层物性较差,具有低孔低渗特征。圈闭以大型岩性圈闭为主,天然气成藏条件优越,勘探领域广阔,仍具有发现大型气田的地质条件；下古生界发育海相碳酸盐岩沉积,岩溶储层厚度大,物性好,可接受上、下古生界两套烃源供给,具有混源气特征,气源充足。克里摩里组的碳酸盐岩主要发育岩溶孔洞型储层和裂缝—孔隙型储层；桌子山组的白云岩段主要发育隐孔—孔隙型、云灰岩岩溶孔洞型、晶间孔隙型和白云岩晶间孔—岩溶孔洞型储集层。圈闭以古岩溶—岩性复合圈闭为主,勘探潜力较大。研究区上、下古生界皆发育良好盖层,封盖条件好。生储盖配套,可形成三套有利的成藏组合及多种类型的成藏圈闭,具有良好的勘探前景。