随着常规油气的产量和储量呈现不断下降的趋势,同时非常规油气表现出了巨大潜力。初步的勘探和研究表明,我国的致密油资源潜力很大。随着对非常规油气的勘探开发,致密油储层的微观孔隙研究引起重视,致密油储层孔隙结构的细致精确表征成为研究的重要方向。同时致密油储层渗透率的精确定量表征是致密油藏开发的一个难题,常规储层基于孔渗相关性的渗透率预测方法往往无法满足致密油藏储层评价和开发的要求。本文首先通过X射线衍射实验和压力脉冲衰减法,得到致密油储层岩样的矿物组分特征和孔渗参数。然后应用场发射扫描电镜技术观测岩样的孔隙结构形态;同时采用氮气吸附实验、高压压汞实验和恒速压汞实验,分析致密油储层的纳米级孔喉信息、孔喉连通性和孔径分布等;再结合三种实验方法,得到更加完整、准确的孔喉尺寸分布信息（纳米-微米的全尺寸孔径分布）,实现了对致密油储层孔隙结构的全面、细致精确表征。最后通过研究致密油储层宏观的渗透率与微观的孔隙结构之间的内在联系,优选出孔喉特征参数P_d和r₃₀,建立了致密油储层基于微观孔隙结构的渗透率预测新方法,并与现有的5种方法进行了对比评价,表明其具有良好的解释精度。