储层非均质性是影响油气渗流和驱替过程最直接的因素之一，对其定量研究是国内外长期攻关的难题。论文以胜坨油田坨21断块沙二段为研究对象，通过开展小层对比及细分韵律层，储层沉积和储层微观特征研究，进行测井资料处理，求取储层参数，计算储层非均质综合指数。在此基础上，应用地质统计学方法和建模软件，建立储层非均质模型；详尽分析储层的层间、层内、平面和空间非均质性特征，并阐述其主要影响因素；揭示储层非均质性与剩余油分布关系，提出剩余油挖潜建议和措施；研究成果在研究区剩余油挖潜中应用产生了较好的经济效益。 对研究区目的层研究主要取得以下成果及认识：(1)重新建立了沙二段地层及储层的细分格架；首次阐述了各小层及韵律层沉积微相、砂体展布及其差异性；(2)详尽分析了储层的微观特征，指出储层的微观非均质性较为强烈；首次划分出六种孔隙结构类型，并得出以Ⅱ、Ⅲ型分布为主的结论；(3)准确求取了测井储层参数，首次利用非线性映射法计算非均质综合指数，克服了单因素非均质参数表征的缺陷，从整体上反映了储层的非均质性特征。(4)首次建立了非均质综合指数三维模型，阐述了储层的非均质特征，得出了层间、层内、平面非均质性呈中等—较强的结论；认为剩余油主要分布在中等—较强的非均质储层中。