进入中国海相盆地超深层碳酸盐岩地层中寻找油气是中国未来油气勘探的趋势之一。近年来，在塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地深层、超深层的油气勘探中，相继取得了重要进展。通过对塔里木盆地塔河油田、塔中北坡深层、四川盆地元坝气田等典型超深层碳酸盐岩油气藏基本特征的分析，认为海相超深层油气成藏主要有4 个基本控制因素：(1) 不同生物组合、岩性的优质烃源岩在低地温背景下，具有干酪根、古油藏、分散可溶有机质等多元生烃机制，提供了丰富烃源；(2) 构造、层序、岩相、流体与时间等因素，联合控制了不同类型优质储层的发育与分布，其中断裂活动、白云岩化和热流体活动对超深层优质储层的形成尤为关键；(3) 相对稳定构造背景下，不同岩性的区域盖层、局部盖层和直接盖层的多级封盖有利于油气的封盖与保存；(4) 不整合面、断裂和输导层与古隆起、古斜坡背景下各类圈闭的有效组合，决定了油气运聚、成藏的方式和效率。中国海相超深层碳酸盐岩资源潜力巨大，资源类型有油有气，以气为主。塔里木盆地超深层碳酸盐岩主要分布于几大隆起高部位之外的倾没端、斜坡区、凹陷区的寒武系—奥陶系中。四川盆地超深层碳酸盐岩主要分布于除川中地区外的海相下组合和川西、川东北前陆区的海相上组合中。鄂尔多斯盆地天环向斜和冲断带前缘的奥陶系是超深层碳酸盐岩现实的勘探领域。

利用地质—地球物理—地球化学综合研究方法，以叠合盆地构造多阶段演化和油气多期成藏过程为主线，揭示四川叠合盆地深层海相碳酸盐岩在（曾）深埋和长（多）期构造差异性作用下油气的形成和分布理论。研究提出四川叠合盆地深层海相油气形成的四中心耦合成藏理论及油气分布的三级三元联控理论。认为天然气藏的形成是在多期构造作用控制下由油气四中心( 生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心) 的耦合关系决定的，“三中心”（生气中心、储气中心和保气中心）在空间上的分布关系决定了油气的最终分布；盆地级别( 第一级) 的三元素（烃源岩发育、有机质成气率高和保存条件佳）控制了油气分布的基础条件和勘探前景；区带级别( 第二级) 的三元素（拉张槽、古隆起和盆山结构）联合控制了油气分布的有利区带；圈闭或油气藏级别( 第三级) 的三元素（圈闭闭合高度、封盖强度和油气充注程度）具体控制了规模性气田的分布。油气四中心耦合成藏理论和三级三元联控理论的提出，对( 四川) 叠合盆地深层天然气勘探开发具有重要的指导意义。

储层孔渗物性的非均质性客观存在，对于地下流体的流动过程影响明显，这不仅对于油气田开发十分重要，在油气运聚成藏研究中也不能忽视。文章讨论一类较为特殊的结构非均质性，即储层中沉积结构的非均质性导致各种致密隔夹层构成某种三维空间结构，阻碍储层中流体的流动，引起埋藏过程中成岩作用、油气运聚成藏及储层致密化过程的强非均质性。模拟分析结果表明这种非均质性会导致油气运移路径和聚集位置的强非均质性。结合岩心观察和油气藏解剖分析，发现准噶尔盆地腹部侏罗系含油储层在埋藏到盆地深层的过程中成岩—成藏作用交替发生，结构非均质性的存在可在深层条件下保持有效储集空间，有利于晚期油气运聚成藏。

库车前陆盆地是近年来中国乃至全球超深层油气勘探的热点区域，在盐下6500m 至8000m 埋深的碎屑岩储层内发现了一批高产、稳产的大型天然气田。地质认识的进步至关重要，为超深层勘探指明了方向。(1) 在顶蓬构造的减压作用下，盐下超深层仍发育规模有效储层，储层孔隙度达到3% ～ 9%；构造强挤压应力在盐下断背斜内形成“应力中和面”效应，控制储层垂向分层特征，构造顶部发育高产储层。(2) 前陆冲断带强烈挤压作用在盐下形成多排冲断带，断背斜圈闭规模发育，成排成带展布。(3) 古近系—新近系巨厚膏盐岩盖层因构造挤压呈塑性流动加厚，叠置于断背斜圈闭之上，具有效封挡作用。库车前陆盆地超深层具有优越的石油地质条件及广阔的勘探前景，南部秋里塔格构造带有望成为超深层油气勘探接替领域。

通过解剖四川盆地高石梯震旦系灯影组边缘礁滩大气藏、开江—梁平海槽两侧二叠系—三叠系边缘礁滩 大气藏以及塔里木盆地塔中I 号奥陶系边缘礁滩大气藏的形成与演化，分析碳酸盐岩台地内边缘礁滩大气藏的成藏主 控因素，构建成藏模式，形成勘探思路。四川盆地、塔里木盆地碳酸盐岩台地内裂隆耦合发育形成的隆坳构造格局及 其发展演化，不仅控制了烃源岩、礁滩体以及岩溶优质储层的空间展布，而且控制了生储盖的空间组合关系，最终决 定了边缘礁滩体大气田的形成，即裂隆耦合控源、控相、控储、控藏。裂陷槽控制优质烃源岩的空间展布，从而形成 生烃中心；槽隆接合部位的坡折带控制礁滩体的发育及空间展布，从而形成沿坡折带走向发育的带状礁滩优势相带； 裂隆的沉降抬升演化可以导致多期多类型的岩溶作用，从而在边缘礁滩相带上叠加形成优质缝洞型岩溶储层。碳酸盐 岩台地内边缘礁滩体大气藏的形成可以概括为裂隆耦合构造格局形成、裂隆耦合礁滩建造、裂隆耦合岩溶建储、裂隆 耦合盖层建造、边缘礁滩体成油和边缘礁滩体成气调整改造等6 个阶段。对于碳酸盐岩台地内边缘礁滩体大气藏，应 采取“定槽（源）、选隆、探礁滩”的勘探思路。

准噶尔盆地玛湖凹陷及周缘石炭系、下二叠统发育一系列大型背斜、断背斜构造，处于玛湖凹陷下二叠统风城组优质烃源灶中心及周缘，成藏条件优越，是准噶尔盆地深层油气勘探的重要领域。然而，这些构造埋藏普遍较深，目的层是否发育规模有效储层、烃类相态是否为气相是影响该领域勘探开发潜力的两大关键问题。通过航磁异常处理解释、地震层速度分析、烃源岩演化及天然气成因分类等综合分析，认为玛北背斜、达1 井背斜、玛湖背斜中北部发育火山岩风化壳储层。综合风城组烃源岩演化阶段、背斜构造空间位置、原油裂解深度等，预测玛北背斜、玛湖背斜烃类相态为干酪根裂解气，达1 井背斜为油气共生，玛南背斜以气为主。

深层钻探的高风险和高成本决定了深层地震勘探预测作用的重要性。针对深层地震勘探中地震波传播距离长且传播路径复杂，有效信号能量低且高频损耗严重，地质条件复杂且精度要求高等问题，提出了“针对目标、面向处理、拓展低频”的采集技术研究思路，并将深层勘探目标分为深层复杂构造与深层复杂储层两大类进行针对性研究。深层复杂构造研究的首要任务是提高资料信噪比，宽线大组合二维采集率先解决了这个问题，并由此推动了塔里木盆地库车坳陷盐下深层构造勘探取得连续突破。深层复杂储层研究的重点是全面提高研究精度，“两宽一高”三维采集是解决这一需求的必然选择，并由此推动了塔北隆起哈拉哈塘地区深层岩溶储层的快速评价和建产。综合深层地质研究和高精度处理的需求，认为“拓展低频”将成为深层地震勘探技术下一步发展的重点方向。

库车前陆盆地90% 油气资源集中在深层和超深层，但该区块地质条件复杂，油气埋藏深（5000～8000m）、温度高（100～178℃）、压力大（100～140MPa）。上部地层为高陡构造，普遍发育巨厚砾石层，防斜打快矛盾突出；中下部大段复合盐膏层、高压盐水层（2.4～2.6g/cm³）和低压漏失层并存，压力系统多变，作业风险高；储层裂缝发育，构造应力大，水敏性强，研磨性高，带来了卡钻和机械钻速低等一系列技术难题。针对上部高陡构造的防斜打快问题，塔里木油田公司引进并改进、完善垂直钻井系统，同时建立钻头优选原则，配套形成高陡构造防斜打快技术；针对复合膏盐岩地层问题，通过引进—改进—配套国外油基钻井液技术，形成以油基钻井液为核心的超深复合盐层安全钻井技术; 针对储层提速难题，通过引进国外提速工具形成了储层提速技术。在以上关键技术的组合下，最终形成库车前陆盆地超深井全井筒提速技术。

受构造作用与地应力影响，鄂尔多斯盆地局部地区延长组深层低渗透砂岩储层裂缝发育。为了系统识别与评价裂缝，对倾角测井电阻率与极板方位曲线进行处理，阐述了电导率异常检测的直观成图法，并通过与电成像解释结果对比，总结不同类型裂缝的响应特征，进一步探讨了该方法的适用条件。通过实际资料处理，认为在低渗透砂岩地层，裂缝开度越大，钻井液侵入造成的高导（低阻）特征越明显，电导率异常检测可直观识别开度大于45μm 的裂缝，并可准确判断裂缝走向、裂缝高度、裂缝倾角及地层最大水平主应力方向等信息；对于开度小于45μm 的裂缝，识别精度较低。对裂缝发育的低渗透储层研究区，该方法可有效识别裂缝及评价裂缝参数。