在碳达峰、碳中和的背景下,降碳成为时代的主题,二氧化碳（CO2）捕获和封存（CCS）技术被认为是最有潜力的降碳方法,其中玄武岩和砂岩地质储层是最受青睐的选择。玄武岩作为火山岩,含有大量的金属元素,通过原位矿物碳酸化固化二氧化碳,大部分海底都由玄武岩组成,玄武岩分布非常广,极具封存潜力。砂岩作为储油地层且渗透率较高,通过将二氧化碳注入砂岩地层开采石油、煤气等矿产资源极具有商业价值,Mt.Simon砂岩和Berea砂岩是最具代表性的两种砂岩。玄武岩和砂岩的连通孔隙（渗流路径）作为流体运移和储存的关键,决定了二氧化碳地下封存的性能。二氧化碳封存储量的评估为二氧化碳捕获和封存（CCS）高效安全应用的先决条件,同时也为政府和商业决策提供参考依据。传统的孔隙网络建模方法都是基于研究对象针对性建立模型,将孔隙和孔喉简化为圆柱、球等形状,不能体现材料真实的孔隙网络特征。本文通过不依懒于特定孔隙形态的高斯随机场建立孔隙模型,通过偏移集阈值化将连续的高斯随机场转变为二相场（两相分别代表材料的孔隙和基质）,单个高斯随机场模型无法准确代表材料的真实孔隙网络形态,通过联合多个高斯随机场的二相场模型生成多孔介质孔隙网络模型。建立的冰岛玄武岩、Mt.Simon砂岩和Berea砂岩模型孔隙率分别为15.07%、25.6%和24.1%,与实验值14.45%、25.53%和24.01%非常接近。再通过数学形态学开运算理论获得孔隙网络模型的孔径和累积孔隙率分布曲线,进行模型准确性的验证。基于多孔介质孔隙网络模型,通过数学形态学测地运算和测地线距离运算得到多孔介质的连通孔隙模型。冰岛玄武岩、Mt.Simon砂岩和Berea砂岩连通孔隙率分别为8.53%、20.86%和18.45%,连通孔隙路径分别在22.7-39.8mm、1.34-2.51mm和1.30-2.33mm区间,孔喉分别在40-280μm、2-14μm和2-10μm区间,最大孔喉尺寸模型连通孔隙率分别为7.00%、14.97%和14.59%。模型数据和实验数据吻合,同时满足实际分布情况。基于本文建模的特点和模型参数,统计计算玄武岩连通孔隙模型的表面积,进一步计算玄武岩连通孔隙模型的比表面积参数。结合Callow评估玄武岩封存潜力的计算公式,提出基于本文研究框架的玄武岩封存潜力评估方法。在不考虑计算方法差异性的因素,可通过提高模型网格划分程度、增加高斯随机场相关长度的数量和优化结构元素的方法提升模型的准确性,进一步提高二氧化碳封存潜力评估值的准确性。同时本文研究方法也可应用于其他岩石二氧化碳封存潜力评估时对连通孔隙率和比表面积参数的需求。