非常规油气已经越来越成为勘探开发的热点,致密砂岩气作为非常规油气的典型代表之一,在我国已有较成熟的勘探开发经验。准噶尔盆地莫索湾地区的致密砂岩气勘探开发潜力巨大,莫21井三工河组在2012年获得工业气流,表明了三工河组发育了有效的致密砂岩储层,非常规致密储层的微观非均质性控制着油气的聚集和运移,是致密油气藏开发的关键因素。本文以准噶尔盆地莫索湾地区为研究区,以地质资料及前人研究成果为基础,重点选取特征井并取样进行测试分析,基于对测试数据的分析上开展研究区三工河组储层微观非均质性研究,并进一步探讨其主要控制因素,研究结果为深化三工河组勘探开发提供参考和依据。本文取得主要认识如下:(1)研究区主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用,其中对孔隙度影响最大的为成岩作用。研究区成岩流体环境经历了前期弱酸性到碱性,再转变为酸性的过程,成岩演化处于中成岩A期。(2)碎屑颗粒主要为石英、长石、凝灰岩,平面上呈规律性差异,纵向上非均质弱。粘土矿物主要为伊蒙混层、伊利石、高岭石、绿泥石,在平面和纵向上除绿泥石外均呈规律性差异分布。(3)基于压汞试验,以退汞曲线分形维数表示孔隙结构复杂程度,且与渗透率、孔隙度有很好的相关性,孔隙度模型为:D=0.1287 ·logΦ-0.0286,渗透率模型为:D=0.0272·logK+0.1046。(4)研究区主要孔喉类别为亚微米级和纳米级,微米级占比较少,但微米级孔喉对渗透率贡献较大。微米级孔喉占比与储层渗透率相关性较好,关系式为:y=0.2682e0.1607x,式中y为渗透率,x为微米级孔喉占比。微米级孔喉占比与微米级孔喉对渗透率的贡献程度相关性较好,关系式为y=3.0006x+13.29,y为渗透率贡献占比,x为孔喉占比。亚微米级孔喉占比与其渗透率贡献占比相关性较差,表明微小孔喉对渗透率的贡献较复杂。(5)通过对构造史、埋藏史、热史、生烃史与物性的关系配置,将储层演化分为三个阶段,浅埋后短暂抬升阶段,快速埋藏-缓慢埋藏阶段,二次快速埋藏阶段。储层异常高压本身及其形成过程对储层物性起到了主要保护作用。沉积速率大,可容纳空间减少,微相类型为水下分流河道是对储层物性有利的沉积特征。