随着油气勘探向深层发展,7 000 m以深的超深层成为勘探重点.超深层古老碳酸盐岩储层的形成、保存和预测是关键难题.通过分析中国塔里木盆地奥陶系7 000 m以深已钻井资料,表征超深层碳酸盐岩储层发育特征及形成演化过程,发现高能沉积相带、准同生期暴露岩溶作用和断裂改造等控制了超深层碳酸盐岩储层的形成.通过地震属性提取,发现“串珠”状反射,提出了沿断裂带顺岩溶层钻探的方法,钻井成功率提高到了75％.建立了缝洞体定量雕刻与表征技术,形成了缝洞型油藏油气富集规律与井点优选方法.建立断层与缝洞型碳酸盐岩储层中孔洞的力学模型,开展数值模拟和理论分析,结果表明:随与断层面距离的增加,裂缝发育能力减弱;8 500 m以浅为碳酸盐岩储层优势分布区,8 500～9 200 m为有效分布区,9 200～9 500 m为一般分布区,11 000 m以深大型孔洞逐渐消亡;台盆区超深碳酸盐岩储层中古溶洞顶部形成抛物面型压力拱,阻碍溶洞的完全垮塌,以高跨比为1、矢高为8m的抛物面型溶洞为例,其完全闭合深度在50 000 m以深.因此,碳酸盐岩洞穴储层勘探深度下限远远超过目前可钻深度.

下古生界白云岩潜山是塔里木盆地油气勘探的重要领域之一.位于塔中25构造带的G58井在上寒武统下丘里塔格组白云岩测试中获得高产油气流,揭示下古生界白云岩潜山具有广阔勘探前景,但目前对下丘里塔格组白云岩潜山优质储层分布规律仍不清楚,储层预测缺少有效的技术手段.通过采用野外剖面观察、单井资料分析、地震资料预测等方法,分析了塔中东部潜山区下丘里塔格组白云岩储集层的主控因素,并预测了优质储层的分布范围.研究表明:塔中25构造带储集层岩性可细分为砂屑白云岩、细晶白云岩及粉晶白云岩;储集空间为孔洞、孔隙、裂缝;储层物性表现出低孔低渗特点;储层孔隙结构为粗孔中等喉道特点;岩溶作用形成的古地貌残丘幅度控制了白云岩储层的厚度,构造作用形成的裂缝控制了主要储集空间和渗流通道.三维地震解释显示出研究区下丘里塔格组优质白云岩储层平面上呈现出由"两沟"隔挡成3段式特点,东段、中段与西段均表现为古地貌较高且裂缝发育程度高,是白云岩储层有利发育区.