低渗、超低渗储层油气资源在我国油气资源中占有十分重要地位。此次研究以现代沉积理论和高分辨层序地层学为指导,综合岩心、露头、测井和分析化验资料,采用各种手段对超低渗储层的物性、非均质性特征进行精细描述,应用等时相控随机建模方法建立了三维储层地质模型,为开发方案的调整提供地质依据。论文以鄂尔多斯盆地西峰油田庄9、庄40井区(渗透率小于1×10– 3um2)为例,通过野外露头和岩心的精细观察,结合区域沉积背景和测井相分析,确定了庄9井区长8储层为辫状河三角洲沉积,庄40井区长6储层为浊积扇沉积。以高分辨率层序地层学理论指导,建立了研究区储层高分辨等时地层格架,揭示了等时地层格架内的沉积展布和演化规律。宏观特征研究与微观表征有机综合,对研究区超低渗储层的特征和非均质性进行了研究,这是论文的核心内容,也是主要创新性研究成果之一。宏观上突出了野外露头和钻井测、录井资料的整体分析与对比。精细的野外露头观察和测量,明确了辫状河三角洲前缘水下分流河道和浊积扇辫状水道内部构形模式,全方位地了解主要砂体的三维形态特征和展布范围,为三维精细地质建模提供了重要基础数据。微观研究强调了岩心精细描述和储层分析化验资料的综合运用。研究区储层以小孔隙和微喉道为特征,储层的非均质性和隔夹层分布主要受沉积微相和基准面旋回的影响和控制,低可容纳空间的水下分流河道和辫状水道砂体,物性和连通性相对较好,为研究区超低渗储层中的主要产层。在三维地质建模中,开创性地使用了水平井段的测、录井资料,提高模型的精度。通过水平段地层对比,为三维构造模型的建立提供了更多的数据点;运用水平井段岩性判别技术,为三维地质模型的筛选提供了新的手段;水平段物性参数的变差函数的拟合,为属性模型的建立提供了重要参考。最后在综合地质研究的基础上,利用petrel软件,采用序贯指示随机模拟方法在高分辨率层序地层格架内建立了沉积微相模型,应用序贯高斯模拟算法,模拟得到孔隙度模型,然后用此模型作为第二变量约束,建立渗透率模型。另外,此次研究还探讨了分形理论在井间参数的预测上的应用和灰色理论储层综合评价方法。