以鄂尔多斯盆地合水地区长6储层为例,运用岩心、扫描电镜、高压压汞、微G纳米CT技术,从毫米、微米和纳米3个尺度分析致密储层的非均质性,揭示致密砂岩储层小尺度非均质性对致密油富集的影响,明确了小尺度非均质性的特征及其对致密油富集的影响,确定了含油孔喉半径的下限.结果表明:致密储层毫米尺度下层理缝、块状层理与粒序层理发育,岩心内存在钙质胶结与大量的泥质条带.微米尺度下粒间孔隙(2~50μm)与微裂缝(50~300μm)发育,纳米尺度下粒内孔隙(50~500nm)发育.毫米尺度下,层理缝的发育导致致密油的局部富集.其中块状层理最有利于石油的富集,正韵律与中间突进韵律影响致密油的分布,钙质胶结与泥质条带不利于致密油的富集.微纳米尺度下,致密油主要发育在较大的条带状孔隙中,孤立的孔隙如果有微裂缝的沟通也有致密油的富集.致密储层的孔喉半径下限为50~80nm.