2010年以来，全球深水油气勘探取得了一系列震惊世界的重大突破，成为常规油气发现最重要的接替领域。其中新盆地群的突破和已突破油气盆地群的新发现是两大重要方向。2010年以来全球深水油气重大新发现包括：中美洲东部大陆边缘的圭亚那盆地，东非大陆边缘深水区的鲁伍马盆地、坦桑尼亚盆地，特提斯盆地群的地中海东段，加拿大东部大陆边缘深水区。2011-2016年，全球深水区已证实有油气田的9个盆地群的重大新发现包括：西非陆缘深水区中段北段、巴西大坎波斯盆地、墨西哥湾盆地深水区、挪威西部陆缘深水区、澳大利亚西北陆架深水区、中国南海深水区、东南亚深水区、孟加拉湾深水区和环北极深水盆地群。这些新发现证实富油气盆地都具有形成有机质丰度高的世界级优质烃源岩的古环境，存在物性好、产能高的优质储层。新盆地突破的成功在于勇于向新区、禁区探索；成熟盆地取得持续发现的经验在于向新层系突破，特别是向盐下突破。由此可见，全球深水油气依然是未来世界常规油气勘探的主体领域。

渤中凹陷是渤海湾盆地面积最大的二级构造单元，发育古近系沙河街组一段、沙河街组三段和东营组三段3套优质湖相烃源岩。准确识别东营组三段烃源岩贡献的原油，对于渤中凹陷油气勘探具有重要的理论和实践意义。根据烃源岩和原油芳烃馏分的色谱-质谱分析结果，提出了新的能够鉴别沙河街组三段和东营组三段烃源岩的生物标志化合物参数：C₂₇20R/C₂₈20R三芳甾烷和C₂₈20S/C₂₇20R三芳甾烷。东营组三段烃源岩的判识标准为C₂₇20R/C₂₈20R三芳甾烷>1.1，C₂₈20S/C₂₇20R三芳甾烷≤ 1.2；沙河街组三段烃源岩的判识标准为C₂₇20R/C₂₈20R三芳甾烷≤ 1.1，C₂₈20S/C₂₇20R三芳甾烷>1.2。据此，对渤中凹陷典型油田中原油的来源开展了判识，提出来自东营组三段烃源岩的原油具有近凹成藏的特点。

四川盆地侏罗系大安寨段油藏是一种未经过大规模长距离运移的源内或近源聚集的非常规致密油，其中大一亚段、大二亚段和大三亚段储层以介壳灰岩为主，大面积连续分布，是一类典型的近源型湖相介壳灰岩致密油。致密油储层岩性复杂、储集空间类型多、孔隙结构复杂，组构选择性微孔隙和微裂缝是重要的有效储集空间。岩石物理实验揭示，储层连通基质孔隙度平均值约为2.13%，虽然低于国内外其他致密油，但高于前期单一酒精法确定的有效孔隙度平均值（0.97%）。生产动态资料证实，大安寨段介壳灰岩致密油不是简单的孔隙型或裂缝型，其具有复杂的孔、喉、缝组合特征或储渗模式；较发育的介壳控制型微裂缝使储层内流体难进易出，虽然孔喉细、分选差、排驱压力高，但储层可动流体饱和度和退汞效率仅略低于部分储渗模式，且好于鄂尔多斯盆地长7油层组，大安寨段是少数具有较高自然产能的致密油储层之一。介壳灰岩致密油具有较大的开发潜力，但其规模有效开发仍面临基质渗流阻力大、单一开发方式效果差等问题，需要借鉴北美Bakken组和中国鄂尔多斯盆地长7油层组致密油的开发经验，研究基于体积压裂和精细施工的有效开发技术以实现规模效益开发。

利用高分辨率地震资料和最新钻井资料，对珠江口盆地陆丰13洼陷中央背斜带的古近系地质结构及演化过程进行了分析，并探讨了构造演化对油气成藏的控制作用。研究结果表明，陆丰13洼陷中央背斜带发育上、下2个变形层，其上变形层发育"拱张地堑系"，下变形层主要发育岩浆底辟构造和塑性岩层流动变形。中央背斜带的形成演化过程主要经历了块断抬斜阶段、雏形阶段、强化阶段和定型阶段共4个阶段。中央背斜带地质结构及构造演化对古近系油气成藏的控制作用主要表现在3个方面：古近系双层地质结构有利于构造圈闭及构造-地层、构造-岩性等复合圈闭的发育；古构造高部位是重要的油气汇聚指向区，重力滑动断裂是油气发生垂向运移的主要输导体系；构造演化还控制了文昌组有利储层的形成及分布。

开发新型、高效酸化缓蚀剂是油气井酸化技术的研究重点之一。氯化苄基喹啉（BQC）是一种常用的酸化缓蚀剂，其二聚体衍生物BQD具有更高效的缓蚀性能。而BQD实际上是由其前体物质BQC经分子间1，3-偶极环加成反应而得到的一种二聚体吲哚嗪衍生物。参照1，3-偶极环加成反应条件，分别由溴化苯甲酰甲基喹啉季铵盐（PaQBr）及溴化乙酸乙酯基喹啉季铵盐（EAQBr）成功地合成了溴化苯甲酰甲基喹啉二聚体吲哚嗪衍生物（Di-PaQBr）和溴化乙酸乙酯基喹啉二聚体吲哚嗪衍生物（Di-EAQBr），通过增强前体季铵盐中α-H的活性提高了衍生物的产率。采用高分辨质谱（HRMS）以及核磁共振（NMR）等技术确认了两种二聚体吲哚嗪衍生物的结构，并由此证实了由两分子喹啉季铵盐经1，3-偶极环加成反应得到二聚体吲哚嗪衍生物的反应机理。通过静态失重法对比考察了两种喹啉季铵盐与相应二聚体吲哚嗪衍生物的缓蚀性能。衍生物在90℃、15%盐酸中对N80钢的缓蚀性能均明显优于相应前体物喹啉季铵盐，说明当杂环碱季铵盐转化为其二聚体吲哚嗪衍生物后，缓蚀性能可得到显著提高。

细粒沉积岩纹层结构（如纹层发育程度、厚度大小、厚度差异性和连续度）是影响岩石力学性质以及裂缝扩展的内在因素。通过对中国东部中生代-新生代的湖相细粒沉积岩开展研究，以常规三轴实验和断裂韧性实验为基础，结合图像分析和处理技术，分析了不同纹层结构与岩石力学参数之间的对应关系，综合评价了湖相细粒沉积岩纹层结构差异对可压裂性的影响。研究表明，细粒沉积岩的可压裂性指数与纹层数量、连续度呈负相关，但与纹层厚度方差、颗粒垂向分布方差呈正相关。纹层发育且连续性强的细粒沉积岩，其塑性较强，压裂缝以沿纹层界面或塑性纹层（黏土纹层或有机质纹层）扩展为主，裂缝易再次闭合，从而导致岩石的可压裂性降低。纹层厚度差异性较大、颗粒垂向分布均匀度较高的细粒沉积岩，其脆性较高，在压裂过程中易形成复杂有效的网状缝，从而提高岩石的可压裂性。此外，细粒沉积岩组分、颗粒结构以及成岩作用对可压裂性也具有重要的控制作用。

携砂压裂液在缩扩管内形成的湍流流动和颗粒群动力学耦合是产生压力损失的根源。通过建立实验系统，研究了携砂胍胶压裂液在缩扩管内的压力损失，得到了缩扩管降阻比随流量、变径比增加呈指数下降，并随支撑剂质量浓度（砂比）增大呈线性增加的变化规律，拟合出了携砂胍胶压裂液在缩扩管内的降阻比计算公式。考虑非牛顿流体的湍流流动和颗粒群碰撞、堆积的动力学耦合，建立了缩扩管内携砂压裂液固液两相耦合的数值分析模型和计算方法，其数值模拟结果与实验得到的压力损失误差均不大于10%，验证了数值模型和计算方法的准确性。经数值模拟研究表明：缩径和扩径端面区域存在流体速度大于颗粒速度以及高颗粒碰撞率和滞逸率现象，扩径端面存在较大旋涡区，且随支撑剂质量浓度增加旋涡流速增大；当支撑剂质量浓度从0增加到700 kg/m³（砂比56%）时，缩扩管压力损失的增加幅度达15%，与实验得到的16%基本一致，其中突缩管和突扩管压力损失的增加幅度分别为22%和12%。

氧腐蚀是限制空气泡沫驱油技术应用推广的主要因素，减氧能够降低腐蚀速率。笔者利用高压腐蚀反应釜模拟工况条件，采用失重法测试了N80套管钢在不同氧含量（2%~21%）、不同压力（20~50 MPa）、不同温度（70~120℃）条件下的腐蚀速率，根据测试结果拟合建立了腐蚀速率与氧分压关系的数学模型；采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射分析表征了腐蚀产物的微观形貌和成分。结果表明，空气泡沫驱过程中N80钢的腐蚀速率随空气氧含量的降低呈非线性下降，但无法将腐蚀速率控制在0.076 mm/a标准以下。温度120℃、压力50~20 MPa，N80钢标准挂片的减氧界限为0.021%~0.054%，已经达到纯氮气的标准。工况条件下不同氧含量的N80钢材腐蚀产物疏松多孔，其成分为Fe₂O₃、FeOOH和Fe₃O₄，腐蚀产物对基体金属无保护作用，工况的改变并不会显著改变腐蚀产物的形貌和成分。

起泡能力是决定产液气井泡沫排液效果的关键，但其评价依赖实验手段，缺少理论模型。针对现阶段缺乏起泡模型的环雾流及搅拌流，基于能量守恒原理，考虑界面张力对气体夹带的影响，以诱发气体夹带的液膜射流湍动能与夹带气泡的表面能增加速率相等为假设条件，建立了起泡模型，并通过实验数据进行了验证。基于起泡模型，给出了环雾流和搅拌流起泡所需界面张力的预测式，分析了不同流型的起泡能力。结果表明：在环雾流和搅拌流中，降低界面张力，韦伯数大于临界值时气体夹带发生，大气体质量流速确保充足的气体被夹带进入液膜，起泡能力强；段塞流中，降低界面张力，气体夹带速率增加，但受限于小气体质量流速，起泡能力弱；泡状流中，降低界面张力，促使气泡在泡状流顶部界面堆积形成泡沫，但小气体质量流速约束了气泡堆积速率，起泡能力弱。环雾流和搅拌流起泡能力强，适合泡沫排液，起泡所需界面张力可通过笔者建立的预测模型进行计算。

英东油田是柴达木盆地单个油藏储量规模最大、丰度最高、物性最好、开发效益最佳的整装油气田。通过对英东油田的地质再认识，对成藏条件及技术难题进行了攻关研究。研究结果表明：英雄岭地区位于柴西地区茫崖生烃凹陷，油源条件丰富，新近系油砂山组以宽缓的三角洲前缘-滨浅湖沉积为主，砂、泥岩纵向交替出现，砂体分布广泛且物性较好，泥岩为主要盖层，与古近系优质烃源岩形成一套完整的下生上储式生-储-盖组合；英东地区的大型滑脱断层沟通了古近系优质烃源岩和中、浅层构造圈闭，使早期聚集的油气藏发生调整，同时后期形成的油气持续运聚，深、浅层断裂形成"接力式"输导，在浅层晚期形成的构造圈闭中聚集成藏；中、浅层断层具备良好的侧向封堵性能，有利于油气的保存。针对英东地区复杂的地形地貌和油藏特征，形成了复杂山地三维地震采集处理解释一体化技术，为落实油气勘探目标奠定了基础。针对英东油田含油气井段长、流体识别难度大等问题，建立了长井段多油气水系统油藏开发模式、多条件约束复杂断块地质建模技术。通过明确英东油田的成藏机理，攻克工程复杂关键技术，为实现英东油田的高效开发和增储上产提供了重要的地质理论支撑和技术保障。