高北地区低渗天然气储层受到沉积、成岩等地质因素的影响,导致储层非均质性增强,孔隙结构复杂,渗流性能变差,气、水层之间电阻率的对比度降低。从而使得利用测井技术评价低渗天然气储层存在物性下限难以确定、参数建模精度低和含气性识别困难等难题。针对研究区以上难点,以配套岩石物理实验为核心,从微观和宏观的角度分析储层岩性、物性、电性、含气性特征及其相互影响关系。以核磁共振和压汞实验为基础,结合铸体薄片、扫描电镜和气水相渗等实验,多方法多角度多参数地描述储层孔隙结构特征,建立储层划分标准。利用储层能力丢失法和最小孔喉半径法多手段综合确定储层物性下限。基于岩石物理体积模型计算储层孔隙度,根据储层沉积环境和流动特征建立渗透率模型。以孔隙度为桥梁,分析声波、电阻率和核磁共振之间的岩石物理耦合机制,提取含气性敏感参数,建立低渗储层含气性识别图版。基于孔隙结构分类结果重新建立低渗储层岩电关系,从而提高含气饱和度的计算精度。研究结果表明:研究区以中粒长石岩屑砂岩为主,属于近源型低渗储层,成分成熟度较低,结构成熟度为次成熟,压实作用中等,这些特征是导致储层渗透率低的主要因素;研究区储层可以划分为四种孔隙结构,孔隙和喉道的配位关系决定了储层的储集和渗流能力,四种孔隙结构分别代表了四种产能区,与试采资料相吻合,研究区有效储层所对应的临界孔喉半径为0.032μm;基于碳酸盐含量-流动单元指数将研究区划分为7个沉积单元,23个流动单元带,提高了渗透率计算精度;声波-电阻率-核磁共振联合含气性识别图版放大了气、水之间的差异,在GX1井应用效果较好。