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致密油气是21世纪最为重要的油气资源接替类型,孔隙结构与孔-喉连通性是决定储层质量的关键因素,但与常规储层相比,致密砂岩储层较强的非均质性与大量发育的纳米级孔喉使得致密砂岩储层孔隙结构的表征十分困难,而孔喉连通性也由于受到致密储层复杂的纳米喉道影响,目前仍没有十分有效的表征方法和量化参数,从而成为当前研究领域中的难点。为一进步完善致密储层孔隙结构与连通性的表征刻画手段,本文通过核磁共振冻融法（NMRC）、三离子束刻蚀（TIB）、扫描电镜（SEM）、伍德合金注入（WMI）、纳米计算机断层扫描（Nano-CT）以及聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）等纳米技术和新的流体注入技术,以鄂尔多斯盆地延长组长7储层典型样品为例,开展了致密储层孔隙结构和连通性表征新方法的探索研究,同时结合录井资料、薄片鉴定、物性测试、Pores（Particles）and Cracks Analysis System（PCAS）孔隙提取软件,对不同类型的致密储层样品开展了孔隙结构与连通性能的研究。本文取得的主要成果如下:（1）利用NMRC对不同类型致密砂岩样品的孔隙结构实现了定量表征,该方法实现了致密砂岩孔径分布的精细刻画和全尺度表征,通过该方法对不同类型砂岩孔隙结构特征参数进行了分类对比;结果表明:该方法可有效地表征4 nm-1400 nm区间内的孔隙,基本满足了对致密砂岩孔径分布范围全尺度表征的要求;对于含油性不同的致密砂岩而言,其孔径分布曲线显示出明显的差异,大孔（125-375 nm）相对于微孔（4-11 nm）的孔容贡献比(CMA/CMI)随含油性的改善而显著提高,Ⅰ类荧光砂岩的CMA/CMI平均值为0.71,Ⅱ类油迹砂岩的CMA/CMI平均值为1.44,Ⅲ类油斑砂岩的CMA/CMI平均值为1.65,Ⅳ类油浸砂岩的CMA/CMI平均值为2.51。（2）通过WMI-TIB-SEM一系列对比实验,从定性角度精细刻画了致密砂岩储层的连通性,将致密砂岩连通程度不同的孔-缝组合区域划分为连通较差、中等、较好三个级别,连通性较好的区域孔缝发育程度高、孔缝间的距离短、孔隙面积大且缝隙的延续性高,连通性差的区域表现为孔缝间距大、孔缝面积小且相互沟通不畅,连通性中等的区域其特征介于上述二者之间。（3）通过TIB-SEM-PCAS技术的联用,定量提取了可表征储层孔隙结构的参数—形状因子和概率熵,二者可以较好地反映孔隙结构及其连通性能。Ⅰ类砂岩的平均形状因子为0.86,平均概率熵为0.91,Ⅱ类砂岩的平均形状因子为0.86,平均概率熵为0.93,Ⅲ类砂岩的平均形状因子为0.96,平均概率熵为0.84,Ⅳ类砂岩的平均形状因子为0.96,平均概率熵为0.82。随着储层质量变差,孔隙边缘复杂度升高,孔隙排列方向趋于随机。（4）在前人关于三维重构领域（Nano-CT与FIB）研究工作的基础上,本文基于复杂网络理论提出了表征致密砂岩储层孔喉网络连通性的新方法,并探讨了该理论模型对于刻画致密砂岩连通性的适用性,为推动复杂网络理论在致密储层中的广泛应用研究提供了应用实例。对于不同类型砂岩的应用结果显示:Ⅲ类砂岩的网络连通熵为4.65,连通稳定熵为0.41,Ⅳ类砂岩的网络连通熵为2.54,连通稳定熵为0.67,表明其孔喉连通性和连通稳定程度均优于Ⅲ类砂岩。（5）通过一系列的配套实验,本文的数据表明致密砂岩储层质量和含油性不单是由物性决定,也受到CMA/CMI,孔隙形态及连通性等多重因素的制约,这可能导致目前评价的有效储集体和潜在资源量被低估,未来的勘探开发除了聚焦于大孔含量较高的储集层段,还可重点关注CMA/CMI高的层段。