致密砂岩储层是非常规油气资源的重要组成部分,认识储层岩石的渗流特征对油气开采和储层改造具有重要意义。本文在Xray-CT扫描实验的基础上构建了准噶尔盆地中部4区块致密砂岩的数字岩心,定量表征了砂岩中孔隙和矿物的结构特征,研究了孔隙度、矿物占比对岩石受压性能的影响,开展了不同围压下的渗透率测试实验,得到了致密砂岩在不同围压下渗透率变化规律,对研究区致密砂岩渗透率应力敏感性做出了评价,利用ABAQUS对数字岩心进行渗流模拟,研究了岩石中流体在单轴压缩不同阶段的渗流特征。主要结论如下:(1)研究区致密砂岩岩样孔隙度为1.55%,孔径分布在2.82~180μm之间,直径在2.82~28μm的孔隙占总数的93.34%,面积占比为46.2%,直径在28~80μm的孔隙占总数的6.42%,面积占比44.03%,两者的总面积占比达到90.23%,提供了主要的油气赋存空间,矿物体积占岩样总体积的4.66%,填充矿物直径分布在2.82~305μm之间,体积普遍比孔隙体积大;(2)随着孔隙度增加,岩石受压过程中弹性模量呈线性下降,峰值强度会呈指数形式递减,峰后应力值降低速率随着孔隙度增加而逐渐减小,岩石破坏形式会从脆性逐渐转为延性,矿物占比增加,弹性模量会线性增加,峰值强度会降低,但无明显的下降规律;(3)岩石在围压作用时,渗透率随围压增加而递减,围压从5MPa增加到10MPa,渗透率约下降一半,围压为40MPa时,渗透率均降至初始渗透率的10%以下,乘幂函数可以较好地反映渗透率与围压的关系,研究区致密砂岩应力敏感系数在0.278~0.450之间,为中等应力敏感程度;(4)岩石在轴压作用时,随着轴向应变增加,孔隙度和渗透率近似为指数型增长,流体在压力作用下渗流起始阶段为非稳态阶段,流速增大的顺序依次为:孔隙压力大的高渗透区域、孔隙压力小的高渗透区域、与高渗透区域相邻的低渗透区域、孔隙压力大的低渗透区域、孔隙压力小的低渗透区域;孔隙压力作用一段时间后,岩石中渗流达到稳定,流速分布有以下特点:连通的的高渗透区域流速高于独立的高渗透区域、距离高渗透区域越近的低渗透区域流速越大。