致密气是一种重要的非常规天然气资源,高效开发致密气对改善我国能源结构、缓解油气供应压力具有重大意义。以长庆苏里格气田岩心为研究对象,使用氦孔隙度测量仪、脉冲衰竭式气体渗透率测量仪、偏光显微镜以及高压压汞仪对储层微观孔隙结构进行了测试分析。自行设计组装了非稳气驱水、高速离心束缚水恢复实验装置和方法,开展了束缚水饱和度恢复实验及其影响因素的研究,对比分析了不同测试方法对束缚水饱和度恢复的影响。开展了非均质致密砂岩储层衰竭式开采模拟实验研究,采用横向串联岩心、纵向并联岩心等组合形式,研究了岩心物性、渗透率差异、含水饱和度以及组合方式等因素对衰竭式开采效果的影响。实验结果表明,研究区储层平均孔隙度5.9%,平均渗透率0.25×10-3μm~2。相对而言,山西组储层的主要孔隙类型以残余粒间孔隙与基质内微孔隙为主,太原组储层的主要孔隙类型亦同,但由于成岩作用的影响较大,微裂缝孔隙较显著。通过高压压汞实验将实验岩心毛管力曲线分为两类,Ⅰ类毛管力曲线样品分选性较好,孔喉分布均匀;Ⅱ类毛管力曲线呈现多斜率特点,且在高压部分曲线出现明显拐点并存在“末端上翘”现象。在束缚水恢复实验中发现由于岩心致密,单一物性参数与束缚水饱和度相关性不大。随驱替压差的增加束缚水饱和度降低;在25℃、围压6 MPa;90℃、围压30 MPa以及90℃、围压6 MPa三种实验条件下,同一岩心所测含水饱和度分别为:63%、50%、45%,温度相对围压来说对束缚水饱和度影响程度更大。非均质储层衰竭式开采实验中发现,含水饱和度对储层稳产阶段产气速率以及最终采出程度均具有很大程度影响,横向串联岩心组合中不同实验方案下,含水饱和度由20%上升至60%,稳产阶段产气速率最高降低19 cm3/min,而最终采出程度最高下降17.9%。且纵向并联岩心组合实验中的产气速率及采出程度明显高于横向串联岩心组合实验。