为提高准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组地层岩石力学参数评价效果，通过开展单/三轴压缩、巴西劈裂及断裂韧性等力学测试，获取了抗压强度、弹性模量等岩石力学参数，结合Pearson相关系数剖析其影响因素，以此构建了芦草沟组地层岩石力学参数预测模型。结果表明：芦草沟组不同岩性岩石力学特征存在明显差异，影响岩石力学参数的关键因素为纵波速度、密度及黏土矿物含量，并据此建立了岩石力学参数预测模型，其相关系数均超过0.8，平均相对误差低于15%；基于声波时差、密度以及自然伽马测井信息实现了研究区芦草沟组地层岩石力学参数的计算，基于此获取的地层破裂压力与破裂压力实测值相比，平均相对误差为2.32%。综合考虑声波速度、密度、泥质含量影响所建立的岩石力学参数测井预测方法，为页岩油储层井壁稳定性评价及压裂施工提供了可靠的岩石力学数据支撑。

致密砂岩气藏具有低孔低渗、非均质性较强的特性，开发过程中需采用压裂措施，压后产能受多种因素影响，预测困难较大，现有方法难以准确预测致密气储层压后产能。基于地质工程一体化思想，综合考虑工程参数、物性参数与测井参数，利用互信息系数模型剖析致密砂岩气藏产能的主控因素，构建麻雀搜索算法（SSA）优化随机森林（RF）模型预测储层压后产能。以鄂尔多斯盆地青石峁气田为例进行产能评价，引入均方根误差、均方误差、平均绝对误差和决定系数等指标对该方法进行可靠性以及准确性评估，并与粒子群算法（PSO）、二阶优化算法（BOA）优化的随机森林模型进行对比分析。研究结果表明：深侧向电阻率、自然伽马、泥质含量、加砂量、排量、中子为影响致密砂岩气储层压后产能的敏感性因子，电阻率影响最为显著；通过调整麻雀的种群数量、迭代次数以及交叉验证次数，可实现对随机森林模型进行高效参数调优，提高预测准确性；建立的麻雀搜索算法优化随机森林模型的预测结果准确，优于粒子群算法和二阶优化算法。该方法可为致密砂岩气储层压后产能评价提供技术支撑。

莺歌海盆地乐东底辟带勘探潜力较大，但该领域浅层气富集，断裂及裂隙发育，在地震资料上表现为空白—杂乱地震反射特征，导致底辟带内部构造、地层难以落实，地质体刻画困难，严重制约勘探评价研究。为提高底辟带模糊区成像，明确底辟带构造特征并落实有利储集体，通过正演分析明确底辟模糊成因，针对性结合多次波衰减和能量恢复技术进行构造成像攻关；并进一步分析底辟带构造及储集体地震响应特征，建立了地震地质一体化的底辟模糊带成像、构造及储集体识别技术系列。研究表明：①浅层气富集产生的多次波以及吸收屏蔽作用是底辟难以成像的主因，广义三维自由表面多次波衰减技术及“两步法”能量恢复技术能够有效压制强绕射多次波，提高底辟带信噪比，恢复空白反射区能量；②乐东2X底辟构造形态呈北西至南东向长轴状背斜，发育南、北2个背斜高点，北高点底辟活动性弱，断裂不发育，是有利成藏部位；③乐东2X底辟带发育浊积砂、斜坡扇、滨岸砂储集体，具低频强振幅地震异常。认为乐东2X底辟内部发育优势构造及规模储集体，是拓展油气储量规模的重要领域。该研究成果对海上底辟区油气勘探具有重要的参考意义。

为研究海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁断层处的油气分布特征，特构建了一套断层在泥岩盖层内纵向封堵性“三时间节点”（活动期、停止活动时、现今停止活动后）判识方法，即：通过活动期泥岩盖层古断接厚度和断层在泥岩盖层内上下贯通要求的最大断接厚度，判识活动期断层在泥岩盖层内纵向封堵性；通过停止活动时断层充填物古泥质含量和断层纵向封堵要求的最小充填物泥质含量，判识停止活动时断层在泥岩盖层内纵向封堵性；通过现今停止活动后断层岩泥质含量和断层纵向封堵要求的最小断层岩泥质含量，判识现今停止活动后断层在泥岩盖层内纵向封堵性。用其对呼和诺仁断层在下白垩统大磨拐河组一段下部（大一下段）泥岩盖层内3个时间节点纵向封堵性进行了判识研究。结果表明：研究点1~3、5、7~8、12~15处3个时间节点呼和诺仁断层在大一下段泥岩盖层内纵向皆封堵，而研究点4、6、9~11处3个时间节点呼和诺仁断层在大一下段泥岩盖层内纵向皆不封堵；研究点1~3、5、7~8、12~15处有利于油气在呼和诺仁断层处南屯组二段（南二段）内聚集与保存，是造成目前呼和诺仁断层在研究点7~8、12~15处南二段获得油气（研究点1~3、5处可能因处于构造低部位，油气供给不足，未充满圈闭，造成未获得油气）的根本原因。

为厘清早期持续深埋、后期浅埋型致密砂岩储层特征及控制因素，以四川盆地简阳地区须家河组四段为例，通过大量岩心和薄片观察，以及激光共聚焦、场发射扫描电镜和CT等实验分析，提出在高地温梯度和早期持续深埋、后期浅埋条件下，压实作用与胶结作用导致储层致密化，溶蚀作用和裂缝有效改善储层物性。研究结果表明：①简阳地区须四段辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体叠置连片发育，砂体厚度大，粒度粗，分布面积广，为致密砂岩储层发育奠定了基础；②简阳地区须四段致密砂岩储层储集空间类型主要为粒间溶孔和粒内溶孔，储层物性较低，孔隙结构较差，储层成岩作用主要经历了压实作用、胶结作用和溶蚀作用；③压实作用是简阳地区须四段储层致密化主因，胶结作用导致储层进一步致密化，溶蚀作用和裂缝形成的网状孔缝系统为须四段致密砂岩储层的“甜点”分布区。

川中地区中二叠统茅口组具备形成千亿立方米级天然气优质储量的巨大资源潜力，针对区内气水分布特征和主控因素尚不明确的问题，综合运用室内岩心实验数据、测井解释成果、三维地震资料及生产动态数据，阐明了流体地球化学特征，揭示了气水分布特征，进一步讨论了影响气水分布的地质因素。结果表明：川中地区茅口组天然气组分以甲烷为主，属原油裂解成因，地层水水型为CaCl₂型，其化学特征表明该区是油气聚集和保存的有利区；气水过渡带厚度与储层品质密切相关，低孔、（特）低渗、强非均质性的储层特征导致气水过渡带分布范围较广；该区具有多个独立气水系统，无统一的气水界面，气水分布主要有垂向分异型、断裂导流型、非均质滞留型3种模式，呈现差异化气水生产特征；气水分布受储层物性和非均质性、构造幅度、断层活动时序、烃源岩分布等多因素共同控制，提出“优势岩相—局部高幅构造—早期断裂—强生烃”为甜点区优选标准。研究成果可为茅口组有利勘探区带评价及开发井位优选提供关键理论依据，对同类低渗碳酸盐岩气藏高效勘探开发亦具有重要借鉴意义。

目前对金秋气田沙溪庙组油气充注年代的研究工作总体偏少，且缺乏系统性，导致对气藏形成、调整演化的认识不够深入。据此开展了包裹体岩相学、显微荧光光谱、显微测温、激光拉曼光谱和古压力模拟等流体包裹体综合分析，并结合典型钻井热/埋藏史和烃源生烃史模拟，进一步厘清储层油气充注历史，深化认识金秋气田气藏动态演化过程。结果表明：研究区沙溪庙组储层发育油包裹体和甲烷气态烃包裹体，且主要分布在石英颗粒内和穿石英颗粒愈合缝及中成岩期的石英加大边和碳酸盐胶结物中。油包裹体和气态烃包裹体共生的盐水包裹体的均一温度分别为103.8~145.0 ℃和81.3~149.0 ℃。目的层沉积后埋藏至早白垩世末达最大埋深，晚白垩世以来发生构造抬升，烃源断裂的活动历史和强度直接影响油气源供给。结合烃源岩生烃史、断裂活动史，确定储层经历了2期油气充注：早白垩世末—古新世中期（104~59 Ma）、渐新世末至今（24~0 Ma）。2期充注过程中，龙泉山断层、角1断层及两河1断层和贯穿下侏罗统的正断裂发生活化，须家河组天然气和下侏罗统油沿着断裂垂向输导进入沙溪庙组运聚成藏。第一次充注期储层为中等超压，后随构造抬升降至现今的常压—低压状态。研究结果对川中地区沙溪庙组致密砂岩气勘探部署工作具有重要意义

渝东南南川地区多口钻遇下志留统小河坝组的页岩气井气测显示异常。为探索小河坝组天然气勘探潜力，综合利用露头、岩心、测井录井、实验分析及地震等资料，分析了南川地区小河坝组天然气成藏条件和成藏模式。结果表明：①南川地区小河坝组为三角洲前缘、前三角洲沉积，主要发育粉砂岩、泥质粉砂岩，厚度较大；②岩性致密，表现出强压实特征，孔隙度平均为0.84%，渗透率平均为0.1×10^-3 μm²，属特低孔致密储层，储集空间以裂缝为主，少量溶蚀孔，形成孔隙—裂缝型储层，退汞效率低，储层横向及纵向非均质性强；③气测显示异常与构造相关性不明显，同平台邻井含气差异大，表现出裂缝型气藏特征；④利用曲率及蚂蚁体地震属性预测揭示通源裂缝是小河坝组天然气运移通道；⑤由于小河坝组自身的侧向封挡和上覆韩家店组盖层的封闭，天然气聚集在裂缝中成藏，形成裂缝型成藏模式。研究成果指导了南川地区老井上返压裂测试小河坝组实现勘探突破，对于四川盆地小河坝组及同类型气藏的勘探也具有重要指导意义。

针对分子地球化学领域中生物标志物参数繁多冗杂、解释复杂的问题，提出一种新的综合指标评价方法。以鄂尔多斯盆地延长组为探究对象，通过因子分析筛选出与有机质成熟度、母源类型和水体盐度最密切相关的生物标志物参数，以线性组合的形式构建了成熟度指数（MI）、母源类型指数（PMI）和水体盐度指数（WSI）3个综合指标。在盆地延长组不同层位、区块的应用表明，综合指标能够更简洁、清晰地表征有机质的分子地球化学特征，且相比单一参数具有更高的准确性和可靠性。通过综合指标的研究发现，延长组有机质成熟度随层位埋深增加而逐渐增加，长7油层组具有显著的水生生物有机质来源，深部长9、长10等油层组水体盐度相对较高；此外，平面上不同区块的成熟度、母源类型和水体盐度分布规律复杂，显示出地质特征的多样性。提出的综合指标方法为分子地球化学研究提供了新的视角，对于复杂地质条件下的油气勘探具有重要意义。

神木气田位于鄂尔多斯盆地东北部，目前正处于高效开发与持续扩产阶段。S51井区作为神木气田中部的核心区块，其主力产气层之一为二叠系山西组2段（山2段）。井区储量集中现象显著，但剩余气分布规律尚不明确。针对这一问题，基于测井、录井、岩心观察及铸体薄片等资料，对砂体叠置模式进行了精细解剖，并结合沉积相、储层物性及气藏分布特征，系统分析了砂体叠置模式与天然气分布的关系。研究结果表明：S51井区山2段沉积亚相以三角洲平原为主，砂岩粒度较粗以中砂岩、粗砂岩为主要类型，发育块状层理和平行层理；储层孔隙类型以溶蚀孔为主。单砂体叠置模式在垂向上可分为孤立式、叠加式和垂向切叠式，在横向上可分为分离式、对接式和横向切叠式。其中，横向和垂向切叠式砂体的物性及含气饱和度优于其他模式。结合气藏平面图及剖面图分析，认为多期砂体在横向和垂向上相互切叠及构造高部位更有利于气藏的发育。该研究成果可为神木气田后期剩余气潜力分析及开发调整提供借鉴。

目前对塔里木盆地库车坳陷东部新近系吉迪克组膏盐岩、白垩系舒善河组泥岩、三叠系—侏罗系煤系地层等多套滑脱层对构造样式的控制作用的研究相对薄弱。通过野外地质考察、高精度三维地震资料解释，建立了库车坳陷东部构造变形样式，结合前人研究成果对比分析了古隆起、膏盐岩、泥岩、煤系地层、构造应力以及不同岩性组合对构造变形的控制作用，结合数值模拟实验与平衡剖面恢复，系统分析了库车坳陷东部煤相关构造变形特征、控制因素与变形机理。研究认为基底古隆起控制中生界煤系地层和泥岩沉积的可溶空间和变形空间范围，膏盐岩、泥岩和煤系地层对构造的控制作用，有一个共同点，就是通过增加地层的塑性来影响或者改变构造变形样式，在塑性层表面通常发育滑脱逆冲构造，塑性层下发育基底卷入构造，强塑性层流动聚集增厚，弱塑性层局部滑脱、垂向叠置，非塑性层整体冲断变形。库车坳陷东部煤系地层是控制构造变形的主要因素，煤层的数量、厚度、埋深与基底古隆起共同控制构造变形，煤层数量控制逆冲断裂发育规模和幅度，多套煤层逆冲构造更发育，煤下构造宽缓，隆升幅度大；煤层厚度控制构造变形方式，薄煤层以基底卷入变形为主，厚煤层塑性滑脱、揉皱变形；煤层埋深控制构造变形幅度和煤下构造变形样式；基底古隆起控制冲断带规模和范围，逆冲断裂消失于煤层尖灭的地方。库车坳陷东部以煤系地层为滑脱面，挤压过程中发生分层滑脱、垂向叠置、协同变形，迪北2井—依西1井段煤系地层厚度大、冲断强烈，煤系地层多层滑脱叠置，煤下构造相对简单，构造成排成带，发育楔形冲断、断裂型层滑、断块和突发构造等圈闭样式，油气勘探潜力较大。

储层研究是页岩气勘探与成藏研究的核心，准确表征页岩孔隙结构对明确页岩气的赋存状态和运移能力具有重要的指示意义。以四川盆地泸州区块龙马溪组页岩为例，基于孔隙度测试、低温二氧化碳吸附（LTCA）、氮气吸附（LTNA）和大视域扫描电镜拼接（Maps⁃SEM）等实验，研究建立了基于气体吸附和Maps⁃SEM定量表征页岩孔隙结构的方法。结果显示：①龙马溪组页岩孔隙包括黏土矿物层间缝、方解石溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、白云石和长石溶蚀孔、矿物粒内裂缝和有机质孔，且有机质孔的面孔率占总面孔率的72.93%，溶蚀孔面孔率约占总面孔率的14.04%，粒间孔约占总面孔率的13.03%；②基于气体吸附和Maps⁃SEM的页岩孔隙结构定量表征方法，龙马溪组页岩的孔体积主要由微孔贡献，宏孔和中孔对孔体积的贡献率接近。该方法结合气体注入法和图像观测法的特点，能在一定程度上克服了传统流体注入法表征较大中孔和宏孔不准的问题，可为页岩储层及非常规储层的孔隙结构研究提供新思路。

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段发育一套富有机质页岩层系，是目前页岩油勘探的关键层段，然而，由于缺乏高精度层序格架的约束，页岩沉积受控因素尚不明确。以沧东凹陷G108⁃8井为研究对象，对GR测井数据进行小波变换分析，建立了六级尺度下的高频层序地层格架。综合利用地球化学测试数据和X射线矿物衍射资料，系统研究了高频层序内部矿物分布特征、有机地球化学特征、页岩沉积环境及其主控因素，建立了古气候驱动下的页岩沉积组合模式。结果表明：①孔二段富有机质页岩层系共划分为21个六级层序（SQ1—SQ21），依据沉积环境演变特征划分为3个沉积阶段：快速湖侵期（SQ1—SQ6）、振荡湖侵期（SQ7—SQ17）及稳定高位期（SQ18—SQ21）。页岩类型以长英质页岩、灰云质页岩和混合质页岩为主，有机质类型以I型和II₁型为主，整体进入生油窗阶段。②页岩沉积过程中，有机质富集和矿物组成受古气候控制。古气候作为主控因素，通过驱动古水深、古生产力、古氧化还原条件及陆源碎屑输入控制了有机质富集；同时通过控制陆源碎屑输入影响了长英质矿物、黏土矿物占比，通过控制古盐度影响碳酸盐矿物占比。③在高频层序格架约束下，孔二段页岩发育A—D 4种组合模式： A型（快速湖侵期/振荡湖侵早期）、B型（快速湖侵期/稳定高位后期）、C型（振荡湖侵期）和D型（振荡湖侵早期），据此建立了古气候驱动下的页岩沉积组合模式。

氦气易通过扩散的方式从气藏中散失，需要膏岩层、泥页岩等孔隙度、渗透率低的盖层作为有效封闭，但致密盖层的孔隙孔喉中氦气的微观扩散机制以及岩性、伴生气体的作用尚未被阐明。通过分子动力学模拟方法，建立了不同岩性的盖层孔隙模型，模拟了氦气在其中的吸附、扩散和流动行为。结果表明：①温度越低、气压越大、盖层孔隙尺寸越小，则氦气扩散越慢，盖层封闭效果越好。环境条件和孔径都相同时，氦气在岩盐和高岭石孔隙中扩散、流动较快，其次为蒙脱石、方解石，而在膏岩孔隙中最慢。②结合实际盖层孔喉的尺寸，对氦气封闭最好的是石膏、岩盐，其次为蒙脱石和高岭石，方解石最差。③气藏中的甲烷等气体和水都优先吸附在孔隙表面，且能减慢氦气扩散，含量越高，作用效果越强，孔隙含水量超过90%时，氦气扩散系数接近0。总的来说，盖层孔喉中的小孔径、高气压、低温条件以及较高的伴生气体含量和含水量有利于减少氦气散失，膏岩层是对氦气封闭效果最好的盖层，其次为泥页岩，最后是致密碳酸盐岩。