吐哈盆地台北凹陷葡北地区中侏罗统七克台组油气藏受岩性控制。早期勘探证实，葡北地区七克台组底部发育厚度为6~15 m的含油薄砂层。常规反演方法对该薄砂层的预测存在难点，且常规反演方法受地震资料频带限制，反演误差大。为了提高反演精度，提出了基于低频模型优化的相控地质统计学反演方法。结合研究区构造高差大及沉积相带变化快的特点，联合压实趋势校正法和地震属性约束法建立低频模型，得到确定性反演结果，并据此建立相控模型，进而开展相控地质统计学反演，实现对研究区薄砂层的识别。该方法既有效补充了地震信号中缺少的低频信息，又提高了反演结果的纵向分辨率。利用该方法可识别厚度为7 m的薄砂层，反演结果与实钻砂体厚度基本吻合，证实了该方法在葡北地区薄砂层预测中的有效性。

深大断裂控制油藏储集层埋藏深，厚度大，油井难以钻穿整个油层。针对断控油藏油柱高度计算，建立了断控油藏油柱高度物理模型，并在此基础上，阐释了井筒温度剖面推算法的思路，推导了油水柱压力系数折算法计算油柱高度的公式，提出了考虑长方体泄流区域的动态储量反算法和考虑重力影响的等值渗流阻力法。应用这4种油柱高度计算方法，对塔里木盆地富满油田某断控油藏的2口井进行计算，结果表明，这4种方法计算的油柱高度具有一致性，2口井的平均油柱高度分别为675.39 m和634.60 m。

中国中—低成熟度页岩油资源丰富，原位转化潜力巨大。为评价中—低成熟度页岩油原位转化对储集层的改造能力，对鄂尔多斯盆地延长组长7段和准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组2种典型中—低成熟度页岩开展了原位加热实验。利用核磁共振测试、立式光学显微镜观测、计算机断层扫描和脉冲衰减气体渗透率测量等，实时监测了原位转化中纳米孔隙、热解裂缝以及孔隙度和渗透率在高温高压下的动态变化。干酪根热解引起的热解裂缝与生烃增压效应，是微观结构和储集层物性显著改善的关键。当温度超过400 ℃的阈值后，随着干酪根热解和烃类热膨胀，页岩内部裂缝网络的延伸度、密度、复杂性和连通性均显著提高，大量直径在2~50 nm的次生孔隙占据孔隙结构的主导地位。原位应力下，2种页岩孔隙度可分别增加至3.65倍和2.73倍，渗透率可分别增加至624.09倍和418.37倍。渗透率在高温阶段比低温阶段表现出更强的应力敏感性。原位应力越低，干酪根含量越高的页岩储集层，原位转化的改造能力越高，储集层热破裂和热增渗能力也越高。

多层碎屑岩油藏稳油控水一直是油田开发的热点问题，油田进入中—高含水期后产油量下降明显，平面剩余油分布零散，层间开发矛盾突出，迫切需要合适的优化调控方法使其持续稳产。根据贝叶斯后验概率方法与油藏流线模拟器，应用随机极大似然函数求解历史拟合问题并构建数据空间集，利用有限记忆的拟牛顿梯度方法来反演数据空间集与推测未来，综合Pollock流线追踪方法表征油藏流场的瞬时流动速度，提出了一种基于数据空间反演的油藏流场重构方法。此方法无需复杂重复的运算就可实现油藏注采参数的实时优化，突破了传统优化方法无法精细描述流场演变的局限性，弥补了数据空间反演在流场优化方面应用的空白。以渤海B油藏为例，利用基于数据空间反演的油藏流场重构方法，揭示了油藏注采结构优化的运行机理，直观展示了油藏流场优化的实现过程。现场调控结果显示，油藏综合含水率较为稳定，调控井组单元零散状剩余油被有效动用，水驱波及面积扩大24.85%，油藏流体疏导效果显著。这些油藏数字化探索与实践，将为同类中—高含水期油田开发与数据驱动油藏流场调控的应用提供借鉴。

针对吐哈盆地稀油油藏地层条件下的流体饱和度，以温米油田和鄯善油田丰富的密闭取心资料为基础，通过物理模拟对照实验，模拟取心过程中降压、脱气、蒸发损失等对岩心流体饱和度的影响，建立了适用于吐哈盆地稀油油藏的密闭取心流体饱和度校正模型。明确了降压脱气损失界限，即初始含水饱和度大于88%或小于33%时，降压脱气损失微弱，可忽略不计。新模型还考虑了孔隙体积变化、饱和度实验抽提损失以及不同水淹条件下的蒸发损失对饱和度测量的影响，有效提高了校正精度，与测井解释含油饱和度比较，误差为0.17%。

由于油藏不同开发阶段特征及其研究目的不同，三维地质建模中层面建模采取的模拟方法和模型精度均有所区别。从三维地质建模角度出发，将油藏开发划分为油藏评价、新区建产和老区调整3个阶段，通过港东二区五断块层面模拟过程中各种模拟算法分析及筛选，提出了层面模拟时，油藏评价阶段建模采用Kriging算法，网格精度为100 m×100 m×5.0 m；新区建产阶段建模采用Kriging算法或Global B-spline算法，网格精度为50 m×50 m×1.5 m；老区调整阶段建模采用Local B-spline算法或Converging average算法，网格精度为10 m×10 m×0.5 m，使层面模拟结果更符合地质情况及研究需要。

为确定碳酸盐岩储集层岩溶洞穴的垮塌机理，利用应力场模拟技术，以岩溶洞穴正交二维剖面为基础，建立二维力学模型，模拟碳酸盐岩岩溶洞穴在负压状态下的应力分布；通过对控制变量进行多元线性回归，构建了岩溶洞穴垮塌预测模型，结合破裂临界点的应力函数，预测洞穴垮塌与应力、深度和宽度的关系。洞穴发生岩爆和垮塌的最主要影响因素是上覆地层压力、储集层抗压强度和抗弯强度。垂向分布的2个洞穴，垂直距离小于0.3倍洞穴半径时，洞穴隔板发生破裂，导致洞穴连通;在垮塌破裂过程中，洞穴高度变化较为明显，宽度变化较小。

秋里塔格构造带西段是库车坳陷油气勘探的重要接替领域，地表条件及地下构造复杂，地震勘探难度大，主构造区勘探程度低，早期单线和宽线二维地震资料无法精确刻画高陡构造特征及复杂断裂系统。采用两宽一高三维和高密度线束三维联合地震勘探，提高复杂高陡构造区的有效覆盖次数；微测井约束浅表层速度建模，提高复杂山地及山前巨厚砾石覆盖区的静校正精度；六分法联合去噪，提高盐间及盐下地震资料的信噪比；五维插值及规则化降低山地不规则观测系统对叠前深度偏移成像的影响；双程波逆时偏移克服高陡地层偏移成像精度低的难题。采集处理一体化及地震地质融合研究，大幅提高秋里塔格构造带西段地震成像精度。

为评价低渗致密储集层可压裂性，对准噶尔盆地沙湾凹陷永进油田Y301井和Y3井的6块岩心进行实验，获得岩心矿物组分、孔隙度、应力—应变曲线、纵波速度、横波速度等参数，实验结果与测井、录井数据基本吻合，构建了研究区岩石力学参数经验模型。同时，基于等效介质模型，考虑矿物组分和孔隙结构特征建立了一种新的岩石脆性指数计算模型。在此基础上，提出了基于测井数据的低渗致密储集层力学参数剖面构建方法，并以Y301井为例进行了计算，结果表明，Y301井齐古组可压裂性良好，为致密砂岩储集层可压裂性综合评价奠定了基础。

断控型碳酸盐岩油藏非均质性强，不同尺寸的孔、缝、洞交错发育，采用一般物质平衡方法计算的动态储量可能大于静态储量。在引入水油比的基础上，考虑孔缝洞介质不同时的岩石压缩系数，得到了适用于断控型油藏的综合压缩系数，并在此基础上建立了断溶体流动物质平衡新方程，通过数值模拟，验证了新方程的准确性与适用性。结果表明：新方程计算的动态储量与数值模拟得到的静态储量误差仅为0.109 9%，验证了新方程准确可靠；哈拉哈塘地区多口井用新方程计算的动态储量与地质建模雕刻的静态储量相对误差为-4.82%~-0.15%，远远低于物质平衡方程计算的动态储量与静态储量的相对误差，新方程计算结果更接近实际情况，更适用于哈拉哈塘地区断控型碳酸盐岩油藏的储量计算。

针对东营凹陷近物源砂砾岩体相带及岩性变化快的特点，建立砂砾岩体三维地质模型，开展宽方位地震正演模拟。利用模拟数据体，通过OVT域道集分方位叠加，分析方位角变化对地震波走时、振幅等参数的影响，建立方位角及振幅与有利储集层的匹配关系。研究表明：砂砾岩体沉积方向的变化导致地震波传播产生方位差异，地震波反射存在方位各向异性，选择垂直于沉积边界的方位角进行分方位叠加，得到的叠加数据体对砂砾岩体顶界面及内部界面响应较为敏感，振幅较强，可更有效地揭示不同期次砂砾岩体的接触关系，准确识别砂砾岩体，精细预测有利储集层的分布范围。宽方位OVT域地震数据能有效进行砂砾岩体预测，在东营凹陷北部陡坡带砂砾岩体储集层预测中取得较好的应用效果，储集层预测结果与实钻较吻合。

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩储集层为研究对象，岩性分别为白云岩、泥质白云岩、白云质泥岩、白云质粉砂岩和粉砂岩，通过室内力学实验，研究了陆相页岩储集层岩石力学特性及能量演化规律。结果表明，陆相页岩储集层不同岩性岩石力学特性存在较明显差异，白云岩、白云质粉砂岩、粉砂岩、泥质白云岩和白云质泥岩的抗压强度分别为112.09 MPa、98.20 MPa、85.98 MPa、81.28 MPa和58.30 MPa;随着围压增大，陆相页岩储集层岩石脆性减弱，延性增强;陆相页岩储集层不同岩性岩样在峰值强度处的能量大小不同，反映不同岩性岩样间存在较强的非均质性，此外，三轴压缩条件下，相同岩性岩石弹性能、耗散能和总能量都大于单轴压缩条件。

在系统梳理油气藏产量旋回数学模型的基础上，引入泛函产量递减通式，替换广义产量全过程数学模型中的递减函数，不需要根据油气藏驱动类型和渗流特征确定递减函数；考虑到广义产量全过程数学模型可积分，对其递增函数项表达式进行归纳，形成了3类递增函数表达式。新的广义产量全过程数学模型在复合时间和待定参数取不同值时，不仅可以转化为各类产量旋回基础数学模型，而且还能形成其他新的产量旋回数学模型，具备了产量全过程数学模型的通式及拓展性。为了降低待定参数求解难度，给出了5种最简单、最常见的复合时间关系式和产量旋回泛函数学模型求解方法。实例应用效果好，值得在其他油气藏进一步推广应用。

井底流压是确定煤层气井合理工作制度，进而实现长期稳产的关键影响因素。针对定质量模型不考虑储集层段加速度压降和不同井段质量变化导致不符合两层合采特性，以及采用下部储集层井底流压作为2个储集层井底流压来调节生产制度导致不符合上部储集层调节需求的问题，对加速度压降表达式进行了分解和推导，建立了其与单位长度径向流量的关系式，推导了含径向流入的储集层段压降公式;将储集层分成多个微元段，建立了每个微元段的压降计算方法;根据各井段气水流量，推导了相应的气相和水相速度计算方程;将上述方程结合，建立了变质量模型。将生产数据分别代入变质量模型和定质量模型，气水同产时，变质量模型的误差为2.96%~6.67%，定质量模型的误差为7.33%~15.10%，变质量模型更加准确。2个储集层的井底流压相差较大，最大相差47.3%，因此需要根据各自的井底流压调节生产制度。变质量模型能够准确给出合采各层的井底流压，更符合现场实际，同时也避免了采用相同井底流压导致无法精准调节2个储集层生产制度的问题，从而为制定最优化排采制度、实现高产稳产提供技术支撑。

基于多层残差网络的地震提频处理方法，通过智能化网络将测井高频信息与地震数据相结合，能有效提升纵向分辨率，保持横向连续可追踪，利于薄储集层识别。针对AMH地区常规处理的地震数据仅能识别厚度大于30 m的碳酸盐岩层，无法有效识别厚度较小的薄储集层的问题，提出基于多层残差网络的地震提频处理方法，以井旁地震振幅作为训练数据，测井相对波阻抗作为训练标签，利用深度学习网络多层残差网络开展训练，获取相对波阻抗曲线的预测模型；通过将地震数据作为输入，利用深度网络训练模型计算得到相对波阻抗数据体，进而得到提频后的地震数据体相对应的反射系数体。通过对靶区地质情况的分析认识，对宽频子波进行标定后提取合适的宽频子波，与反射系数体进行褶积，得到提频后的地震数据体；利用提频后的地震数据体开展储集层反演，反演结果纵向具有较高分辨率，与主要目的层能够较好匹配，横向可以进行识别和追踪，利用高分辨地震数据反演结果实现AMH地区的薄储集层识别。结果表明，通过基于多层残差网络的地震提频处理及相应的高分辨模型反演，在AMH地区能够识别厚度大于10 m的薄储集层，较好地解决由于地震分辨率低无法识别薄储集层的问题，有效提高了薄储集层预测的精度，对同类型薄储集层识别具有借鉴意义。

阿姆河右岸海相碳酸盐岩气藏断层及裂缝发育，局部水体能量活跃，开发效果受水侵影响显著。通过高温高压复杂缝洞储集层全直径岩心驱替实验，分析裂缝渗透率、裂缝贯穿程度和水体倍数对气藏水侵的影响，结合水气比动态变化特征，研究不同裂缝岩心的水侵规律。结果表明，裂缝贯穿程度越高，裂缝渗透率越大，水体倍数越高，则对应水侵模式中水气比曲线的斜率越大，说明水侵、水窜越严重，而裂缝未贯穿区域对暴性水淹能起到较好的抑制作用。在上述认识基础上，通过水侵模式分析诊断曲线，进一步分析了不同水侵模式的特征，优化了研究区气藏水侵诊断的指数图版。

传统的叠前深度偏移成像技术将偏移成像和静校正问题分开处理，在复杂山地资料处理中，由于地表条件复杂、近地表横向速度变化剧烈、高速层出露等问题，基于地表一致性假设的静校正处理会引起波场畸变，导致旅行时计算误差较大，影响深度偏移成像效果。因此，提出了一种基于真地表偏移面的全深度建模与成像技术方案，从地表高程面开始速度建模，计算旅行时，将静校正问题隐含在偏移成像过程中，在复杂山地资料处理中取得了较好的应用效果。

裂缝性油气藏是目前油气增储上产的重要勘探开发目标，常规叠后地震数据预测裂缝效果差，无法满足裂缝性储集层识别的要求。为此，建立了一种基于扩散滤波的地震反射波波场和散射波波场相对分离方法，通过调节扩散系数和迭代次数，把叠后地震数据体分离为反射波波场和散射波波场数据体，并在散射波波场数据体上提取相干、曲率、蚂蚁体等地震属性，进行裂缝性储集层预测。在松辽盆地基岩风化壳裂缝性储集层和四川盆地茅口组裂缝性储集层进行裂缝预测，结果表明：该方法对裂缝性储集层的预测结果具有更高的分辨率；大庆探区基岩风化壳裂缝性储集层2口钻井验证该方法预测储集层符合率达到67%，应用效果好，可供同类油气藏的勘探开发和井位部署参考。

利用构型理论和层次分析方法，对常规压汞-恒速压汞联合曲线构型形貌进行划分，建立具有普遍意义的常规压汞-恒速压汞联合曲线三段式构型模式，探讨了该模式对岩石孔喉体系及其润湿滞后特性的指示意义。结果表明：常规压汞-恒速压汞联合曲线由a、b和c构型段组成，各构型段相互衔接，形貌各异；a构型段呈重叠形貌，指示了大孔喉体系，常规压汞-恒速压汞联合曲线无润湿滞后特性；b构型段呈分离形貌，可细分为b₁和b₂构型亚段，b₁构型亚段指示了中孔喉体系，恒速压汞曲线无润湿滞后特性，常规压汞曲线有润湿滞后特性，b₂构型亚段指示了中孔喉体系，常规压汞-恒速压汞联合曲线关联润湿滞后特性；c构型段呈重叠形貌，指示了小孔喉体系，常规压汞-恒速压汞联合曲线具有同等润湿滞后特性；常规压汞汞弯液面变形集中于b—c构型段，恒速压汞汞弯液面变形集中于b₂构型亚段—c构型段；常规压汞曲线和恒速压汞曲线的b₁构型亚段可用于接触角校正。常规压汞-恒速压汞联合曲线的三段式构型模式，对分段接触角校正及表征岩石孔喉分布具有重要指导意义。

在储集层岩性识别的应用中，特别是对页岩等非均质性较强的非常规储集层的岩性识别，机器学习算法的高效性、准确性和有效信息整合能力已经得到了充分验证。考虑到岩性识别的特征参数优选问题，优选自然伽马、T₂几何平均值、结构指数、骨架密度指数、密度和深侧向电阻率，采用结合递归特征消除的随机森林算法，对准噶尔盆地中二叠统芦草沟组页岩储集层的主要岩性进行识别；利用传统的随机森林算法和支持向量机法，对同一套资料进行岩性预测，并与岩石薄片鉴定结果对比。结合递归特征消除的随机森林算法只需选择一半的测井参数，便能够达到更好的效果，而且通过优选特征参数，缩短了算法的运行时间。因此，结合递归特征消除的随机森林算法能够实现测井特征参数的优选，提高页岩岩性识别的准确率，缩短运行时间，为复杂岩性识别和多参数选择提供了新的思路。