随着全球能源需求的剧增和常规资源的锐减,以致密油为代表的非常规油气藏勘探开发越来越受到重视。不同于致密砂岩储层,致密砂砾岩储层作为典型隐蔽岩性油气藏,沉积过程中多期扇体重叠,岩石颗粒成熟度低、不同粒级大小颗粒混杂,储集岩分选性差。且在多种成岩作用下,颗粒之间接触关系更为紧密,储集岩微观结构复杂,导致致密砂砾岩储层评价、勘探开发极为困难。前人针对致密砂砾岩储层沉积及成岩特征、成藏主控因素、岩石物理相划分以及储层预测等方面已开展大量研究工作。由于致密砂砾岩储层孔隙结构非均质性强,岩石电性特征及流体分布规律不清,需进一步对致密砂砾岩储层孔隙结构及含油饱和度评价进行深入研究。论文基于岩石物理实验分析,结合沉积、成岩作用,在明确致密砂砾岩储层孔隙结构、含油饱和度影响因素的基础上,提出了评价孔隙结构、含油饱和度的新模型,进而完善致密砂砾岩储层评价方法。论文研究取得如下成果与认识:(1)按粒级大小划分了致密砂砾岩储集岩岩性,主要分布岩性为细砾岩、小砾岩,粗砂岩、细砾岩储集岩物性、含油性最好。研究运用人工智能方法对致密砂砾岩储集岩岩性进行识别,并借助FORWARD软件的二次开发平台,编制了岩性识别方法处理程序,实现了测井逐点判别岩性,从而为降低储集层岩性、非均质性影响,提高致密砂砾岩储层评价准确度奠定基础。(2)现有表征技术在评价致密砂砾岩储集岩孔隙结构中均有各自优缺点。高压压汞能表征储集岩微孔喉特征,但无法区分孔隙与喉道信息。恒速压汞能将孔隙与喉道信息分开,但由于最大进汞压力限制,无法反映半径小于0.119μm的孔喉。完全饱和核磁共振T2谱校正后孔喉半径分布较广,但原始核磁T2谱反映是储集岩含氢流体信息,需要经过转换才能用于孔隙结构评价。铸体薄片和扫描电镜虽然能直观地表征储集岩孔隙结构特征,但无法提取准确的孔隙结构参数。研究综合恒速压汞、高压压汞、核磁共振在表征储集岩孔隙结构时的优点,重新构建了致密砂砾岩储集岩完整孔喉半径分布曲线,重构曲线能更精细、全面评价储集岩孔隙结构特征。(3)影响致密砂砾岩储集岩孔隙结构的主控因素为成岩作用及岩性,压实、胶结及填充作用对储集岩孔隙结构破坏明显,岩石粒级越小,原生粒间孔含量越高,储集岩孔隙结构越好。引入视压实率、视胶结率、视微孔率及综合成岩系数表征成岩作用对孔隙结构影响的强度,结合实验提取的孔隙结构表征参数与成岩强度参数之间相互关系,提取了成岩作用下孔隙结构表征敏感参数,通过多参数拟合建立孔隙结构定量评价模型。并基于测井岩性识别技术,结合沉积、成岩对孔隙结构作用分析,将储集岩孔隙结构类型由好到坏划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。(4)致密砂砾岩岩电实验结果表明,储集岩地层因素与孔隙度、含水饱和度与电阻率增大系数之间呈现明显非线性关系,传统Archie公式已不适用于致密砂砾岩储层含油饱和度评价。研究明确了影响致密砂砾岩储层含油饱和度评价的主控因素为孔隙结构、润湿性及岩性,并结合岩电实验确定了不同岩性的岩电参数值,分岩性对储集岩含油饱和度进行了评价。同时,基于岩石并联导电机理,结合核磁测井建立了胶结指数模型,引入迂曲度、孔隙截面形状参数建立了考虑孔隙结构影响的胶结指数计算模型;结合核磁共振的SDR模型,推导了考虑孔隙截面形状、不同润湿环境的饱和度指数计算模型,并用于评价致密砂砾岩储层含油饱和度。(5)综合孔隙结构、含油饱和度评价方法研究,以孔隙度、孔隙结构参数、孔隙结构类型、含油饱和度、岩性作为综合评价标准,对致密砂砾岩试油层段储层综合品质进行了评价,并对25 口井、35个试油层段进行了试油层段储层品质评价效果分析,符合率达到87%,证明论文研究方法对致密砂砾岩储层评价具有良好的适应性。通过本文实验及理论方法研究,明确了玛湖凹陷致密砂砾岩储层孔隙结构特征及岩石电性特征,揭示了致密砂砾岩储层孔隙结构及含油饱和度主要影响因素。并结合地质研究与岩石物理实验结果分析,建立了一套适合于玛湖凹陷致密砂砾岩储层的孔隙结构定性、定量评价方法,同时在考虑含油饱和度影响因素的基础上,建立了饱和度指数、胶结指数计算的新模型,提高了致密砂砾岩储层含油饱和度计算精度,实现了致密砂砾岩储层精细评价。