四川盆地震旦系-寒武系成藏条件好、天然气勘探领域多、资源潜力大，发育寒武系筇竹寺组、震旦系灯影组三段和陡山陀组优质泥岩以及震旦系灯影组泥质碳酸盐岩4套烃源岩，震旦系灯影组四段丘滩体白云岩、灯影组二段丘滩体白云岩、下寒武统龙王庙组颗粒滩白云岩和中寒武统洗象池组岩溶白云岩4套规模储层，震旦系灯影组三段泥岩、下寒武统筇竹寺组泥岩和中寒武统高台组膏盐岩3套直接盖层，具有良好的生-储-盖组合。根据不同区域成藏条件和成藏主控因素的不同，建立了四川盆地震旦系-寒武系的4种成藏模式：裂陷两侧台缘带构造-岩性气藏成藏模式、裂陷内岩性气藏成藏模式、川中台内构造岩性气藏成藏模式和川东川南构造气藏成藏模式。评价了全盆地的4个勘探领域：①裂陷两侧台缘丘滩体的储层品质和源-储配置好，勘探的关键在于优选构造稳定且保存条件好的目标；②裂陷内孤立丘滩体发育岩溶储层，且被烃源岩包围，精细刻画孤立丘滩体是勘探的关键；③川中台地内的储层和烃源岩大面积叠置，构造稳定，但资源相对分散，寻找富集区是勘探的关键；④川东-川南构造带发育成排成带的构造圈闭，寻找保存条件好的圈闭是勘探的关键。

页岩油作为非常规油气资源的重要组成部分是石油地质学研究的热点之一。中国的页岩油资源大量赋存于陆相湖盆中，由于其储集、封盖、圈闭和运移等与常规油气不同，岩相对于页岩油的控制尤为显著。岩石学、全岩X衍射（XRD）、总有机碳（TOC）含量和油气显示等资料的分析表明，渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组三段下亚段-沙河街组四段上亚段富有机质泥页岩的微相构成主要为薄透镜状晶粒灰岩微相（LF1）、纹层状泥晶灰岩微相（LF2）、厚层块状灰质泥岩微相（LF3）、块状泥岩微相（LF4）和黑色页岩微相（LF5）。其中，页岩油发育的有利微相和微相组合为黑色页岩微相（LF5）、块状泥岩微相（LF4）以及薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩的微相组合（LF1+LF5）。济阳坳陷有2种页岩油富集模式：①以块状泥岩微相（LF4）和黑色页岩微相（LF5）为主的"自生自储"模式；②以薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩微相组合（LF1+LF5）为主的"晶粒灰岩储层"模式。晶粒灰岩更有利于页岩油富集和开发生产，薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩的微相组合（LF1+LF5）是济阳坳陷陆相页岩油勘探开发的"甜点"岩相组合。

烃源岩识别是油气有利目标预测的基础，对致密砂岩油气藏的钻探部署具有重要的指导作用。通过对松辽盆地南部孤店断陷深层烃源岩的有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度进行评价，认为孤店断陷火石岭组烃源岩在有机地球化学特征上总体属于好烃源岩。生烃演化分析认为，火石岭组烃源岩处于生烃演化的过成熟阶段，主要生成以甲烷为主的天然气。结合岭深1井热演化史分析，火石岭组烃源岩属于有效烃源岩，是孤店断陷深层重要的天然气来源。对比单一利用三维地震资料、地震属性和波阻抗反演等方法进行烃源岩层识别的优缺点，提出运用波阻抗和瞬时相位相叠合的方法对烃源岩层进行识别更准确。运用此方法对孤店地区烃源岩层进行了精细解释和分析，预测了火石岭组烃源岩的分布范围。

为明确湖北鹤峰地区二叠系大隆组的沉积环境特征及黑色岩系的成因，开展了鹤地1井黑色岩系详细的元素地球化学分析。结果表明，大隆组缺氧的还原环境控制了有机质的富集，其早期沉积环境相对较稳定，为贫氧且富含H₂S的还原环境，而中-晚期则呈明显波动变化的贫氧-缺氧环境。大隆组沉积期上升流的发育提供了大量的富营养物质，导致沉积水体缺氧，产生较高的古生产力。与同生断裂有关的热水上涌主要造成自生白云石和钠长石形成、硅质生物溶蚀再胶结作用，促使有机质发生热演化，对页岩气无不利影响。大隆组局部发育的层状硅质岩具有生物成因和自生化学沉淀成因2种类型。

北部湾盆地涠西南凹陷是南海西部海域最重要的原油产区，主力含油层系涠洲组断裂发育，主要为构造圈闭。涠洲组勘探开发一体化目标的成藏关键因素为构造圈闭有效性研究，主要存在哪种圈闭形态更有利于成藏，有利圈闭潜在资源量规模两方面的问题。针对这些问题，在潜力目标评价实践过程中，利用统计学方法对圈闭构造特征进行类比分析，解决哪种圈闭形态更有利于成藏的问题；提出了断层侧向封堵性与含油气性分析技术、断层垂向封堵性分析技术及油柱高度定量预测技术，提高了断层封堵性及潜在资源量的预测精度。将圈闭有效性评价技术应用于涠西南凹陷勘探开发一体化潜力目标评价实践中的效果显示，该技术提升了实际评价精度和效率，为凹陷增储上产做出了重要贡献。

地震正演模拟是地震数据反演及成像中极其重要的部分。基于波动方程的有限差分法是目前应用最广泛的正演模拟方法，该方法虽然精度高，但不能模拟某一特定成分的波场，缺乏灵活性。基于频率空间域单程传播算符的波场模拟方法（波场分阶模拟算符）不同于有限差分法，该方法可以分别模拟一次波与多次波（包含表面多次波和层间多次波）。在常规地震处理中，多次波往往被视为干扰信息，但多次波中包含着丰富且重要的地下结构信息，利用好这些信息将极大地提高地下结构的成像质量。通过分析多次波在常规偏移成像中的影响，利用波场分阶模拟得到一阶表面多次波以及一次波，并进行表面多次波最小二乘偏移成像研究，提高一次波的成像效果，压制表面多次波成像中的串扰，提高地下结构的成像质量。

大型致密砂岩气田储层物性差，含气面积大，非均质性强，气田储量与产量规模大，采收率与最终采气量是指导气田长期稳定生产、制定开发技术对策以及衡量气田开发效果的关键指标。致密砂岩气田孔喉小，渗流机理复杂，常规的实验室模拟方法难以得到准确的采收率数据。以苏里格大型致密砂岩气田为研究对象，优选中区、东区、西区、南区等典型区块进行精细解剖，根据地质特征及开发效果将投产井分成3类；以辫状河体系带为沉积相带约束，确定各类井区的面积比例；选取生产时间较长、基本达到拟稳态的井为分析样本，利用产能不稳定分析及生产曲线积分等方法，评价各类井的井均动态储量及最终累积产量；结合储层规模、结构与生产动态特征，论证单井控制范围；对各类井区以面积比例加权，模拟预测井网足够完善时区块的技术极限采气量及采收率。研究表明，气田各区技术极限采收率为26.8%~75.5%、平均为57.0%，远低于常规气藏的80%~90%。气田技术极限采气量为2.18×10¹²m³，目前经济极限采气量为1.27×10¹²m³，可通过技术进步降低开发成本，未来增产潜力大。

基于常规物性、扫描电镜、铸体薄片、压汞测试等资料，对哈得逊油田东河砂岩的孔喉结构进行划分，选取各类型孔喉结构的典型岩心，通过微观刻蚀薄片驱替实验及水驱油过程的核磁共振、CT扫描研究微观剩余油不同尺度下的分布特征、赋存状态和动用机理。结果表明：研究区存在小孔细微喉-低渗储层、中孔细喉-中渗储层和大孔中喉-高渗储层。微观剩余油可分为单一孔喉尺度的原始状态型、孔内分散型、表面吸附型和角隅型剩余油，局部孔喉组合尺度的斑块状、多孔状和单孔状剩余油，岩心样品尺度的连片状富集、分散状富集和星点状富集剩余油。剩余油主要赋存于中、小孔喉内，赋存状态上分为离颗粒表面较远的游离态剩余油和颗粒表面的水驱难动用束缚态剩余油。随着孔喉结构的变好，孔内分散型剩余油比例有所增加，斑块状剩余油比例下降，剩余油星点状富集增强，束缚态剩余油逐渐减少。油层注水开发后，中、小孔喉内游离态的原始状态型剩余油比例最大，是后期重点挖潜对象，可以采用注微球封堵大孔喉后续水驱的方式进行开采，其潜力大小与游离态剩余油总量相近。

裂缝导流能力一般是利用室内实验进行评价，周期长、成本高且仅能测试较短时间的裂缝导流能力。笔者通过离散元颗粒流程序生成了真实尺寸的支撑剂颗粒，再现了微小支撑剂颗粒之间、支撑剂与裂缝面之间的高度非线性接触的物理本质。通过CFD，计算了支撑剂簇空隙流体与支撑剂的流固耦合作用，建立了支撑裂缝的裂缝导流能力的数值模拟模型，开展裂缝闭合应力、储层弹性模量、铺砂浓度和支撑剂组合形式等对裂缝导流能力的影响规律研究，揭示了支撑裂缝导流能力的变化机理。数值模拟结果显示，裂缝导流能力与铺砂浓度和支撑剂颗粒成正比，与闭合应力以及支撑剂嵌入深度成反比。

为了研究钻柱行星运动诱发流体平面流动的规律，解决提高钻井液携岩能力、降低流动压耗、降低涡动对钻柱破坏等的实际工程问题，提出了基于叠加原理的求解思路，将行星运动诱发的平面流场分解为钻柱与井筒等角度旋转的离心力场和钻柱与井筒同时自转诱发的流场。为分析后者流场，设计了内杆与外筒自转诱发流体平面流场的测量实验装置，并进行了粒子图像测速（PIV）实验。结果表明：内杆与外筒自转所诱发平面流场的速度呈近似对称分布，对称轴是外筒与内杆横截面圆心的连心线；内杆偏心自转时，存在出现二次流的偏心率临界值，且二次流出现在远离内杆、近外筒壁的地方；内杆与外筒自转方向相同时，二次流的出现与偏心率以及内杆与外筒转速差都有关，且二次流分布区域随偏心率的增大、内杆与外筒转速差的增大而扩大；内杆与外筒自转方向相反时，二次流呈月牙儿状近似对称分布，分布区域随内杆或外筒转速的增大、偏心率的增大而扩大。

为了更好地了解抽油机井工作状况以提高抽油机井生产工况识别率，目前在抽油机井采油生产过程中采集了大量数据。传统的工况识别方法，主要是利用示功图或电参数单独进行训练建立学习模型，参数之间缺乏关联，影响了识别效果；此外，常用的传统识别方法，如基于支持向量机（SVM）学习的方法，需要对所有的采集样本进行类别标注，耗费大量的人力和物力，影响了工程应用。针对大数据下抽油机井生产特点，为实现在仅有少量已标注工况数据下能同时利用大量未知工况数据信息，且有效利用示功图和电参数两种测量参数，进一步提高抽油机井工况识别的精准率和实用性，提出一种基于Hessian正则化支持向量机（Hessian正则化SVM）的多视角协同识别抽油机井工况方法。通过分析目前工况识别研究中存在的局限性，结合先验知识和专家经验，选择实测地面示功图和实测电功率信号作为特征视角并进行特征提取，然后利用Hessian正则化SVM多视角协同训练算法建立抽油机井工况识别模型并进行分类识别。应用该方法对胜利油田X区块60口抽油机井的11种典型工况进行识别。以SVM方法为基准，该方法识别效果比基于实测地面示功图、实测电功率及传统特征连接多源识别方法分别提高了约3.2%、4.3%和7.4%，而在少量工况样本下该方法识别效果更优，从而验证了该方法的有效性。