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针对昌吉油田二叠系芦草沟组致密油岩心，根据渗流力学和边界层理论，探索了致密油岩心单相渗流的实验方法，对不同孔隙体系的致密油岩心进行了单相渗流实验研究。根据实验结果分析了致密油岩心的单相渗流特征，建立基于启动压力梯度的单相渗流非线性数学模型以及与孔隙结构特征参数相关的渗透率经验公式，深入认识了致密油储层的单相渗流机理。实验结果表明：致密油岩心单相渗流曲线具有典型的非达西渗流特征，在低渗流速度下渗流曲线呈现明显的非线性关系，建立的流速与压力梯度三次函数非线性数学模型能够描述致密油岩心的非线性渗流特征；致密油岩心启动压力梯度随渗透率的减小而增大，经过从缓慢增加到迅速增加两个阶段，有3 个数量级的变化范围。