非常规致密砂岩油藏渗透率极低,油层埋藏深,微纳米孔喉发育,孔隙连通性差,有较强的非均质性,油气渗流规律控制因素复杂,储层有效动用困难。本文以鄂尔多斯某区块致密砂岩油藏为例,结合岩石物性测试、物理与数学模型构建和室内渗吸实验等,展开了对致密砂岩油藏孔喉特征、微观渗流规律及渗吸提高采收率机理研究。通过实验测试获得了该区块三块具有代表性的岩芯孔渗参数,并制作铸体薄片,从微观角度研究了岩芯组成成分及其他物性特性。利用高压压汞和核磁共振分别获得毛管力分布曲线与核磁共振T₂图谱,对T₂图谱进行数学方法转换,综合毛管力分布曲线对岩芯孔喉分布特征进行描述。在表征致密砂岩岩芯孔喉特征的基础上,建立了耦合边界层效应且具有分形特征的迂曲毛管束模型,从微观渗流机理出发,推导了致密砂岩储层有效渗透率模型、低速非线性流动模型和气-水相对渗透率三种数学模型,研究了敏感性参数对储层渗透率与非线性流动特征的影响,分析了两相流相对渗透率变化特征。最后开展了致密砂岩岩芯室内渗吸实验,设计多因素对比实验方案,采用体积法,探究了孔渗参数、界面张力、地层水矿化度以及表面活性剂等多因素对渗吸的影响,得出有利于渗吸提高采收率的主要因素。