致密砂岩油藏的储层微纳米喉道发育,流体渗流通道细微,边界层作用明显使得渗流规律不再符合达西定律,存在明显的启动压力梯度和应力敏感特征,致密油储层的这一特性为油藏的合理开发带来了很大的困难。本文以LD地区长7储层致密油藏为研究对象,以室内实验为基础,运用油藏工程、油层物理学、分形学等相关理论开展储层微观孔隙结构及渗流能力的相关研究。首先,通过高压压汞实验（50MPa）、恒速压汞实验、低温液氮吸附实验等手段,结合分形理论从不同尺度范围内分析了致密油藏微观孔喉分布特征及其对渗流能力的贡献,建立起储层微观孔隙结构与非线性渗流特征的内在联系。其次,开展了储层应力敏感性实验,分析地层压力下降对储层宏观物性的伤害程度及其影响因素。以油层物理学和分形理论为基础,建立了微观孔隙结构与束缚水饱和度的关系模型,分析了微观孔隙结构对束缚水饱和度的影响,从理论上解释了中高渗油藏束缚水饱和度比较低的原因。通过分析地层压力下降对微观孔喉分布的影响,进而深入研究致密油藏的应力敏感性对渗流参数的影响。然后,基于毛管束模型建立了微观渗流模型,并结合达西公式,分别得到渗透率和启动压力梯度的分形表达式,从理论上探索渗透率和启动压力梯度的关系。在此基础上,以渗透率和微观孔喉结构参数的应力敏感性为桥梁,建立启动压力梯度的应力敏感模型,分析地层压力下降对启动压力梯度和产能的影响,深化微观孔隙结构对渗流能力的认识。最后,通过核磁共振可动流体测试实验定量研究了不同孔喉分布对可动流体的控制程度,分析了边界层对渗流能力的影响。考虑致密油藏地层压力下降和边界层的存在对油水两相相对渗透率的影响,结合高压压汞实验和相渗实验改进了Li and Horne模型,得到一个简单有效的计算致密油藏油水相对渗透率的公式,分析了致密油储层岩石应力敏感对油水两相流动能力的影响。本论文的研究成果,发展和完善了致密砂岩油藏的微观渗流理论,并为致密砂岩油藏的经济有效开发和提高采收率提供了理论基础。