随着油气勘探向非常规油气藏、中深层油气藏发展，石油工业面临高开发风险与投资成本的挑战。如果地质地球物理勘探能够实现全空间地质填图，从而确定油气成藏体系的物质、能量、成藏过程三要素，进而预测与评价烃源岩、储层、产层空间分布特征及其相互配置关系。那么，产业界就可以最大限度地降低勘探开发风险与投资成本。基于上述考虑，本文提出非常规油气藏一体化研究方案：1.从流变力学出发，通过将岩石孔隙等微构造因素对岩石力学性质的影响抽象为第三力学性质弱化性，建立孔隙结构动力学理论体系。2.以图像信息技术重构数字岩心为基础，以孔隙结构动力学理论为核心，通过地层条件下岩石声电参数计算与弹性波场模拟，结合钻井资料分析，建立物质成像评价体系。3.以叠前多参数全波形反演为基础，以物质成像评价体系为准则，通过聚类分析，建立地下物质成像逻辑体系。川东北地区勘探实例表明，该研究方法为非常规油气藏及优质油气藏的预测与评价提供了新的工作模式。