水溶性天然气是一种潜力巨大的非常规资源。川西坳陷上三叠统须家河组地层由于其特殊的温压及地质条件,蕴藏有大量的水溶性天然气。随着川西地区天然气勘探开发进程的不断深入,水溶性天然气的勘探开发就显得尤为重要。但是到目前为止,针对川西坳陷须家河组天然气在地层水中溶解、脱气的物理化学环境及机理的研究尚未见详细报道,没有建立起适用于评价川西须家河组地层天然气溶解度的方法。该方法的建立不仅对水溶性等非常规天然气的评价具有重要的理论意义,而且对于常规油气的评价也具有重要作用。本次论文在收集整理川西坳陷地区须家河组地层地质、测试、生产等资料基础上,通过调研国内外有关天然气溶解于水的研究成果,结合川西坳陷须家河组地层实际,借鉴相平衡理论推导了高温、高压条件下天然气在水中溶解度方程,分析总结了天然气在水中的两种溶解机理,即气体间隙填充溶解与气体水合作用溶解机理;对影响天然气在水中溶解的因素进行详细分析,认为天然气组分、地层压力、地层温度、地层水化学特征是主要影响因素;结合川西坳陷构造-地层演化特征,重点剖析了白垩纪末及现今两个时期的须家河组地层的物理化学环境特征,主要包括地层温度、地层压力、水化学特征等;考虑研究区地层、构造及生产资料,提出了两种水溶气脱溶释放模式,即隆升后温压降低造成的脱气和隆升时的“振荡”脱气;最后,运用四种方法计算出坳陷区地层水中天然气的溶解度,并通过分析比较各方法的适用条件,选取了相平衡法天然气溶解度计算结果对须二、须四段溶解量及释放量进行了计算及评价,在结合储层孔隙度分布的情况下划分出现今水溶性天然气的主要富集区域,主要分布于坳陷中部孝泉—合兴场一带、双鱼石一带,而游离气富集区主要分布于坳陷东北部柘坝场—老关庙一带。针对水溶性天然气的特殊性,提出了多种开采建议。