煤系天然气聚集规律复杂,是当前天然气勘探的热点领域。沁水盆地南部上古生界广泛发育海陆过渡相煤系地层,具有致密气勘探潜力,但目前研究程度较低。基于野外露头、地震、气测、常规及特殊测井资料,对该地区煤系含气储层地质结构单元进行了划分。同时,分析了不同类型储层的测井识别方法及含气层的各向异性特征。研究结果表明,该地区煤系地层发育煤岩型、致密砂岩型、砂泥岩互层型、泥页岩型及灰岩型5类储层单元。基于常规及特殊测井,制定了煤系致密气层识别的标准。岩性、地应力及裂缝发育程度对储层各向异性均有显著影响,裂缝发育程度对岩石各向异性的影响要强于地应力。该地区煤岩具有最强的各向异性,其次为砂岩及泥岩,砂泥岩频繁互层型地层的各向异性较小。