致密油是非常规油气资源的重要组成部分,资源潜力巨大,是今后较为现实的油气资源接替领域之一。我国致密油藏勘探开发起步较晚,总体研究程度较低,特别是对致密油藏有效储层物性下限的研究相对薄弱。在勘探实践中发现,致密油藏有效储层物性下限在不同埋深存在差异,并且当储层物性降低到一定程度时,地层全部变为干层。为什么有效储层物性下限会随着埋深发生变化?影响有效储层物性下限的因素有哪些?如何确定有效储层的物性下限?这些问题的解决对于合理预测致密油藏的分布,准确计算致密油藏资源量以及指导致密油藏的勘探都有重要意义。在综合分析准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏地质特征的基础上,采用分布函数曲线法得到吉木萨尔凹陷致密油藏有效储层物性下限,发现有效储层物性下限具有随着地层埋深增大逐渐减小的趋势。设计物理模拟实验模拟地质条件下石油向致密储层充注的过程,从而分析有效储层物性下限的影响因素及变化规律。利用实验过程中的充注动力模拟地质条件下石油向致密储层充注的动力,利用不同的人工岩心模拟地质条件下不同岩石学特征的致密储层。通过研究石油向人工岩心充注时启动压力的变化来分析储层岩石学特征对有效储层物性下限的影响。研究认为:储层岩石粒径越粗、分选性越好、石英含量越高则石油向致密储层充注的临界注入压力越小,说明石油在储层中越容易发生渗流,则有效储层物性下限越低。通过分析致密油成藏动力学机制,建立石油向致密储层充注的地质模型,其中生油增压是充注的主要动力,毛细管压力是主要阻力。根据地下渗流理论,建立了生油增压表达式,并建立判别致密油藏有效储层物性下限的方法。在此基础上分析了烃源岩排烃强度、烃源岩厚度和地层温度对有效储层物性下限的影响。研究认为:在其它地质条件一定的情况下,烃源岩排烃强度越大、烃源岩厚度越大、地层温度越高,则有效储层物性下限越低。应用所建立的有效储层物性下限的判别方法计算出吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层在埋深为2000~2500m、2500~3000m、3000~3500m、3500~4000m和4000~4500m时有效储层的临界孔喉半径分别为0.352μm、0.287μm、0.230μm、0.187μm和0.147μm;所对应的临界孔隙度分别为6.9%、5.7%、4.4%、3.2%和1.8%;所对应的临界渗透率分别为0.249×10-3μm~2、0.148×10-3μm~2、0.085×10-3μm~2、0.051×10-3μm~2和0.028×10-3μm~2。并与分布函数曲线法的研究结果进行对比,发现这两种方法得到的结果具有较好的一致性,利用试油结果对有效储层物性下限进行可靠性检验,综合分析认为研究结果较为可靠。基于该研究结果评价研究区有效储层,并采用容积法计算出吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏资源量为21.6×10~8t。