本文以层序地层学、沉积学、石油地质学、岩石力学等理论为指导，以三维地震、钻井、录井、地质、岩芯、测井、化验分析、试井、试油试采等资料为基础，以先进的测井二次处理与解释、分形分维法裂缝网络预测和随机建模等技术为手段，通过对低渗透砂岩油藏的地层精细对比划分、构造演化与裂缝分布的关系、沉积微相及相模式、不同沉积微相对储层的控制作用、储集空间和喉道类型、不同成岩作用对储层的控制与改造作用、测井解释数学模型与综合解释、储层特征及储层层内层间非均质性、成岩储集相划分与相模式、地应力与裂缝网络分布、三维非均质建模等方面的研究，初步形成了一套适合于胜利油区低渗透砂岩油藏的精细地质研究和三维非均质建模技术方法，取得了以下主要研究成果： (1)根据胜利油田低渗透油藏的实际生产特征和渗流特征，提出将低渗透砂岩油藏分为较好低渗透油藏、一般低渗透油藏、特低渗透油藏和超低渗透油藏；(2)论述了胜利油区低渗透砂岩油藏的十大地质特征；(3)将渤南三区S3段浊积扇体划分为9种岩相，并建立了该区浊积扇的相层序和相模式；(4)提出了压实、胶结和溶解为影响储集物性的主要成岩作用，尤以压实作用为主，砂岩视压实率达50％-90％；(5)首次将S3段储层划分为碳酸盐胶结物溶解次生孔隙成岩-储集相和强压实强胶结残余粒间孔成岩-储集相；(6)以相控建模思想为指导，建立了储层参数测井解释数学模型；(7)用分形分维方法预测了S3段内部隔层裂缝发育分布规律；(8)用确定性建模的方法，建立了油藏的结构模型；用随机建模的方法，建立了各小层储层参数三维模型；(9)采用渗透率的方向和大小来描述裂缝对流体运动的影响，提出了四种不同形态裂缝对渗透率的影响及在模型中的处理方法；(10)初步形成了低渗透砂岩油藏的三维建模方法。采用该方法建立的三维非均质地质模型，能较好地反映储层的非均质性，为低渗透砂岩油田开发方案的编制及方案调整提供可靠的地质基础，使一批开发效果差的低渗透油田得到改善，使更多的难动用低渗透砂岩储量得以动用，为胜利油区的持续稳定发展提供了技术支持。