近年来国内致密砂岩油藏在水平井、体积压裂与“工厂化”作业等技术的支持下,得到了有效的开发利用,但对致密砂岩储层孔隙结构特征的研究和致密砂岩油藏水驱油效率影响因素的研究均是当前所面临的难点问题。因此本文以回归分析、灰色关联分析与灰色聚类分析为理论依据,以压汞实验、油水相对渗透率实验和水驱油实验为手段,完成对致密砂岩储层孔隙结构特征和水驱油效率的研究。基于压汞实验,结合灰色关联分析与灰色聚类分析完成对储层孔隙结构特征的研究,并得到以下结论:在所涉及的孔隙结构特征参数中,结构系数与储层孔、渗物性相关性最好;新定义了多孔介质微观孔隙结构复杂参数。利用新的多孔介质微观孔隙结构复杂参数,根据多孔介质的宏观参数,渗透率和孔隙度,即可评价多孔介质的微观孔隙结构复杂性。该参数有很强的工程意义,与水驱油时的见水时间有很好的关系获得灰色孔隙结构综合因子,并建立灰色孔隙结构综合评价模型。结合孔隙结构研究结果、油水相对渗透率实验与水驱油实验结果,完成对水驱油效率的相关研究。结果表明,注入倍数、储层物性和孔隙结构特征与水驱油效率存在一定相关性,但均不明显。其中本文所提出的灰色孔隙结构因子在与特征结构系数的比较中,灰色孔隙结构因子与水驱油效率表现出了较好的相关性。致密砂岩油藏的水驱油效率稍低于中高渗油藏的水驱油效率,最大的差异是致密砂岩油藏水驱油驱替压差大很多,驱替速度小很多,驱替时间长很多。