近年来全球深层油气勘探开发呈现加快发展的趋势，不断获得多项重大油气发现，证实含油气盆地深层蕴含巨大的勘探潜力。新疆地区深层—超深层油气资源丰富，是稳定中国油气战略坚实的能源保障，但限于深层领域多，油气富集规律复杂，其勘探潜力及方向不是十分明确，进一步厘清新疆地区深层—超深层重点领域区带具有重要意义。通过对新疆地区大地构造背景及演化分析，对比研究了新疆地区三大盆地（塔里木盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地）深层基础石油地质条件及油气成藏组合特征，系统梳理了三大盆地深层油气勘探领域，结合典型油气藏解剖，构建了新疆地区深层不同领域油气成藏模式，进一步明确了其控藏要素及油气分布特征。研究指出塔里木盆地寒武系盐下、库车前陆冲断带、塔西南山前带，准噶尔盆地中央坳陷二叠系—三叠系、南缘冲断带下组合、二叠系页岩油，吐哈盆地台北凹陷二叠系—三叠系、深层石炭系等区带油气成藏条件优越，是未来深层寻求规模储量及重大突破的重要勘探区带。

塔里木盆地油气勘探经历了浅层、深层并逐渐向超深层的过程，超深层勘探始于20世纪80年代，经过30多年的勘探，在超深层已发现克拉苏大气田、塔北大油田和塔中大凝析气田，在寒武系盐下也发现了多个重要苗头，超深层已经成为油田增储上产的重要组成部分，并成为盆地未来油气勘探的重要方向。总结30多年超深层勘探地质 认识，认为塔里木盆地超深层油气形成主要受寒武系、石炭系—二叠系和三叠系—侏罗系烃源岩控制，与盆地经历的3个伸展—挤压构造旋回一致，超深层油气物质基础具有全球普遍性。塔里木超深层油气地质具有三方面特殊性，一是盆地早期持续浅埋、晚期快速深埋，超深层烃源岩仍可以大规模生烃，为超深层油气成藏提供油气来源。二是盆地是典型“冷盆”，超深层液态烃仍可保存，主力烃源岩仍处于生气高峰期，超深层油气相态多样。三是盆地不同地区超深层油气成藏组合差异大，但均可划分为三大成藏组合。在石油地质条件重新认识基础上，对每个成藏组合进行了综合评价，认为下组合和中组合勘探潜力巨大，指出了8个超深层勘探有利领域。针对新区新领域超深层油气勘探，提出了“扩展中组合、突破下组合”的勘探思路，争取获得勘探战略突破，为油田高质量发展奠定资源基础。

准噶尔盆地为新疆北部最大、最富集的含油气盆地，随着盆地勘探资料丰富，重新研究盆地油气形成与 分布，明确大油气田富集层位和勘探方向，可为盆地整体勘探部署提供指导。应用地震、钻井、试油、油源对比等资 料，通过油气藏解剖、有效烃源岩分布和生烃潜力的差异性再认识，将盆地石油地质演化与构造演化相结合，对盆地 油气聚集成藏的复杂性进行系统研究。研究结果表明，准噶尔盆地经历了石炭纪海陆过渡相和二叠纪—新生代陆内盆 地多旋回演化，形成了石炭系、中—下二叠统、上二叠统—三叠系、侏罗系、白垩系、新生界等多套构造层系，发育 石炭系、中—下二叠统、中—下侏罗统3 套主要烃源岩，存在中—下二叠统、上二叠统—三叠系和白垩系3套区域性 盖层，形成了石炭系、二叠系和侏罗系三大含油气系统。明确了石炭系、中—下二叠统、中—下侏罗统八道湾组—西 山窑组、侏罗系顶面与上覆地层存在的大型不整合面，控制了三大含油气系统原生油气藏分布。自海西晚期至喜马拉 雅期发育4 期主要断裂，在盆地内构成了立体输导网络，将三大含油气系统纵向沟通，形成了既相互独立又相互关联 的原生油气藏与次生油气藏有序分布的复杂油气成藏系统。

吐哈盆地深层石炭系—三叠系勘探程度低，在台北凹陷等勘探重点部位的地震资料品质差，构造地层格架落实程度低，制约了原型盆地类型及其演化的认识，对深层油气成藏的特点及其潜在领域难以把握。在盆地现有资料和研究认识的基础上，结合盆地及邻区的大地构造环境研究，重新分析了吐哈盆地石炭纪—二叠纪原型盆地演化、期次及其改造特点，进一步分析了深层油气勘探前景。研究认为，石炭纪—三叠纪，盆地演化具有4个发展阶段：石炭纪—早二叠世处于弧后拉张环境，吐哈地块总体处于古陆部位，其南、北边缘靠近裂谷部位沉积厚度较大，发育海相烃源岩；中二叠世在弧后拉张持续的背景下，断陷沉降波及吐哈地块内部，分隔性的多个陆相断陷发育烃源岩；晚二叠世—早三叠世，弧后拉张机制结束，吐哈地块与周围裂谷准平原化；中三叠世，地块周围裂谷挤压回返造山，并使地块区进入广盆与前陆盆地阶段。裂谷、断陷、前陆坳陷沉降类型明显不同，导致3 期沉积格架、烃源岩发育的明显差异性。4个演化阶段发育4个正旋回沉积，造就4套区域性储盖组合。深层多期原型盆地受应力反转和后期前陆盆地较强改造，台北凹陷叠置沉降区及其周围的深层具有多种原型盆地油气地质条件和勘探潜力。

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩经历了潜山构造—礁滩相控—层间岩溶—断控缝洞体的勘探历程，近10年来在断控油气藏领域取得了勘探理论认识和技术创新。（1）创新形成超深层海相碳酸盐岩断裂控储成藏地质理论， 建立坳陷区走滑断裂破碎带连片规模成储、分段差异富油的油藏模式，丰富和发展了碳酸盐岩油气成藏类型和富集规律认识，实现了坳陷区超深层走滑断裂断控油气藏勘探的重大突破；（2）创新形成了以高密度三维地震采集处理技术、小位移弱走滑断裂识别技术、走滑断裂带缝洞体储层识别技术等为核心的超深层走滑断控目标评价技术体系，形成了走滑断裂破碎带钻完井配套适用技术。通过地质认识的不断进步与关键技术的不断创新，碳酸盐岩油气藏勘探进入7500m以深的坳陷禁区，落实了约2×10⁴km²的超深层断控油气藏勘探领域，发现了地质储量规模达10亿吨级的超深层断控特大型油气田—富满油田。

近期中国石油风险探井萨探1井在二叠系井井子沟组试油获得高产油流，实现了准噶尔盆地阜康断裂带下盘吉南凹 陷岩性油气藏勘探的重大突破。为评价吉南凹陷勘探前景，基于萨探1井的钻探认识，系统梳理和总结了阜康断裂带 东段油气成藏条件，指明下一步勘探方向。研究表明，吉南凹陷与吉木萨尔凹陷隔凸相望，是一个发育巨厚成熟烃源岩、 具有较大勘探价值的独立富烃凹陷，具备规模成藏的雄厚物质基础；受古地貌控制，在斜坡区和凹陷区发育中、上二 叠统两套规模储集体，分布格局相似，厚度大，具备形成大型岩性—地层油气藏的储层条件。综合分析认为吉南凹陷 主要发育两类油藏：一类是以芦草沟组自生自储为核心要素的页岩油气，其中页岩油主要发育在阜康断裂带下盘相对 稳定区，大面积连片分布，页岩气主要发育在阜康断裂带上盘早期深埋、后期剧烈抬升区域，受烃源岩高成熟度和后 期破坏调整影响，现今表现为构造气藏特点；另一类是以芦草沟组为烃源岩，以侏罗系八道湾组、三叠系韭菜园子组、 二叠系梧桐沟组、井井子沟组为储层相配置的常规砂岩油藏，纵向形成下生上储和上生下储两种模式，燕山期断裂对 油藏形成起决定性的控制作用，基本形成断裂沟通、横向调整、岩性为主、断层切割的油气聚集模式。萨探1井拉开 了阜康断裂带东段立体勘探、多层系接替亿吨级勘探序幕，对准东地区效益勘探、规模增储具有重要的突破意义。

中深1井、柯探1井(京能)、轮探1井相继发现，塔里木盆地寒武系盐下白云岩展现出巨大的勘探潜力。 沉积演化认识不清楚、沉积相图不准确，导致源储分布认识程度低是近年来一些探井失利的主要原因。基于新增的高 精度地震资料探讨南华纪—中寒武世的构造—沉积演化并开展新一轮沉积相编图，旨在厘定寒武系盐下重要层系源储 盖层分布，指导寒武系盐下白云岩勘探区带优选。研究发现，南华纪—寒武纪经历3 期大型构造运动，即塔里木运动、 库鲁克塔格运动与柯坪运动，形成南华系底、震旦系底与寒武系底3个大型不整合面，控制南华系裂陷—坳陷、震旦 系坳陷—碳酸盐台地与寒武系缓坡—碳酸盐台地3 层沉积结构；隆起演化经历南华纪“三坳两隆”、震旦纪“连片隆 起”到寒武纪“马蹄形隆起”的演化过程。基于地质结构研究、地震资料精细解释，编制了重点层系的沉积相图。在 新的沉积相认识指导下，提出3个继承性坳陷控制烃源岩广覆式发育，两个继承性隆起控制两套白云岩储层大面积发 育，中寒武统蒸发盐岩区域盖层广泛分布的认识；指出轮南周缘与塔中—古城地区是盐下勘探优选区带，阿瓦提周缘 与和田河气田周缘是潜在勘探领域。

准噶尔盆地玛湖凹陷及周缘佳木河组是一套重要的天然气勘探层系，佳木河组划分对比研究对天然气勘探选区选带具有指导作用。前人研究中，佳木河组在露头、钻井、地震对比不清、天然气接续勘探方向不明。因此，应用多种地层研究方法，综合对比佳木河组露头、井下、地震特征，并结合天然气地球化学特征分析，进而探讨佳木河组划分对比方案及天然气勘探方向。结果表明：佳木河组为“下碎屑岩、上火山岩”岩性组合，时代归属早二叠世，厚度由玛北向中拐方向减薄；玛南—中拐地区原划为佳木河组的部分井段被剔除该层、属于上石炭统；玛北地区佳木河组具有供气能力，玛北地区深部是天然气勘探有利方向，佳木河组—石炭系“自生自储”“新生古储”的构造—岩性圈闭具备较好潜力。

塔里木盆地库车坳陷天然气勘探以克拉苏地区的白垩系常规天然气为主，而针对非常规油气研究相对较 少，虽然发现多个油气藏，受油气富集规律认识不清等因素影响，尚未开展规模开发。文章以库车坳陷北部构造带迪 北气藏为解剖对象，分析了构造断裂特征、气藏流体特征、储层条件等，阐述迪北侏罗系阿合组致密气藏基本特征与 油气富集控制因素。迪北气藏发育“三明治”式生储盖组合，顶底板为有效烃源岩夹持厚砂岩储层结构，有效储层与 断裂—裂缝合理配置形成地质甜点，控制油气富集与单井产量。在迪北气藏解剖基础上，结合区域烃源岩、规模 储层、构造特征等，提出库车坳陷侏罗系阿合组致密气具备形成万亿立方米储量规模的地质条件，是未来致密气勘 探现实领域。

二叠系芦草沟组发育三塘湖盆地最重要的烃源岩，以陆相咸化湖盆混合细粒沉积为主，具备良好的页岩油形成条件，目前已在马朗凹陷、条湖凹陷发现多个规模储量区。基于早期研究成果，结合现有地质资料，系统梳理芦草沟组页岩油形成的地质条件，总结勘探开发进展及存在的问题，探讨页岩油勘探潜力及下一步勘探方向。研究表明：（1）陆相咸化湖盆发育互层型混合细粒沉积；（2）优质烃源岩广覆式分布，生烃物质基础好；（3）储层“甜点”发育，块状凝灰岩、白云岩储集条件好；（4）滞留排烃，近源充注，原位聚集成藏；（5）原油物性复杂，局部发育高流度页岩油；（6）富含石英、碳酸盐等脆性矿物，有利于储层压裂改造。初步预测，芦草沟组页岩油资源量近3.95×10⁸t，勘探潜力大。近年来，通过一体化协同攻关，在地震预测、测井评价、水平井钻完井、压裂改造等方面取得一系列进展，推动芦草沟组页岩油勘探开发取得了良好成效，坚定了吐哈油田页岩油勘探开发信心。马朗凹陷西缘—条湖凹陷南缘高成熟轻质页岩油、马朗凹陷南缘近源砂岩页岩油是三塘湖盆地未来页岩油勘探的新领域。

吐哈盆地二叠系—三叠系油气资源潜力大、剩余资源量多，勘探程度低，托克逊凹陷、三堡凹陷、台北凹陷取得零星油气突破，目前勘探主要集中在库木凸起鲁克沁构造带。研究认为，鲁克沁大型复合鼻状凸起带是吐哈盆地二叠系—三叠系油藏最为富集的领域，该构造带构造地层格架复杂，油藏类型多。围绕古凸起的地层上超、断陷回返褶皱、不整合、断陷扇体等有利于形成多种复合圈闭，这些有利条件决定了鲁克沁大型鼻状凸起复式油气聚集带的成藏特征。通过梳理明确了紧邻台北凹陷桃东沟群主力生烃中心是其规模成藏的基础，古隆起为燕山早期油气聚集提供了良好构造背景，早期控制构造的深大断裂是油气纵向运移的主要通道，也是区带差异成藏的关键因素；二叠系梧桐沟组油藏主要受扇三角洲前缘相有利砂体展布控制，三叠系克拉玛依组油藏主要受断块等控制。

利用定向井眼轨迹穿越有效天然裂缝发育区，是超深层油气藏高效开发的重要手段。然而，超深层气藏处于高压、高温、高地应力的环境中，钻井过程中溢流、垮塌、漏失事故频发，同时裂缝发育和地应力集中共同导致地层各向异性极强，不同方位井眼轨迹上的钻井风险不同。以库车坳陷克拉苏构造带博孜A气藏为例，兼顾定向井安全钻井并尽可能多穿裂缝带，建立研究区的储层三维地质力学模型，分析活动性好的裂缝优势方位和产状特征，考虑强地应力、裂缝弱面评价以及与垮塌、漏失相关的安全钻井密度窗口，为定向井钻前设计提供最优化的井眼轨迹方案。研究结果表明：（1）天然裂缝走向与最大水平主应力方向夹角小、裂缝面剪应力与正应力比值较高时，裂缝有效性较好；（2）钻井井眼垂直于有效裂缝面时，流体从储层向井筒的导流能力最大；（3）储层处于走滑应力机制时，钻井井眼在沿着最大水平主应力方向上的一定扇形区域内稳定性较好，且井斜角越大，钻井相对越安全；（4）天然裂缝发育时，井眼稳定性整体降低，但钻井井眼垂直于有效裂缝面时，稳定性相对较好；（5）根据裂缝剪切变形能力，确定有效裂缝的发育位置和产状，结合裂缝性地层的井壁稳定性评价与漏失压力预测，可定量预测最优井眼轨迹。实践检验表明，预测结果与钻井实践吻合较好，证明了井眼轨迹在优质裂缝体钻遇和安全钻井中的可靠性，为超深层裂缝型储层大斜度井开发奠定了地质力学基础。

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系下乌尔禾组砾岩储层具有低孔低渗、孔隙结构复杂的特点，电阻率测井在该类储层含油性评价中遇到挑战。考虑储层物性、含油性受成岩作用、沉积作用控制，根据孔隙度、黏土矿物含量将储层分为4类。利用饱和水T₂谱、压汞联测实验数据，分储层类型建立大孔隙、小孔隙的毛细管压力与T₂分布的转换关系，形成构建的饱和水T₂谱。通过对比构建的饱和水T₂谱与实测核磁T₂谱，提取视含油孔隙度、含油性敏感参数，交会形成流体性质识别图版。利用含油性敏感参数分储层类型建立含油饱和度计算模型。计算的含油饱和度与密闭取心含油饱和度相对误差仅为8.65%，满足测井解释对精度的要求。