针对现阶段大尺寸井眼钻柱动力学响应规律认识有限,尤其是大间隙下钻柱涡动和大尺寸钻头破岩规律不清的问题,引入压膜效应,建立黏-滑摩擦模型表征钻柱-井壁接触摩擦过程及其运动响应,构建考虑逐齿接触与切削的钻头-地层互作用模型表征大尺寸井眼的破岩不均现象,形成大尺寸井眼钻柱-钻头-地层耦合动力学模型,分析井眼尺寸对钻柱动力学特性的影响。研究表明：①井眼尺寸增大,环空间隙增加,钻柱横向约束减弱,钻柱横向变形幅度、反向涡动趋势增大,钻头偏心切削和井底接触与破岩不均匀性增强,井底形貌粗糙度与不规则性扩大,钻压波动加剧,累计进尺减少。②钻柱的横向振动衰减幅度随井眼尺寸的增大而减小,大尺寸井眼钻进中的主要动力学风险表现为横向振动沿钻柱传递过程中的衰减不足,该特征会增加钻柱疲劳损伤和局部应力集中风险,钻具组合设计中应重点增强横向约束。③深地川科1井现场应用证实,采用大尺寸井眼钻柱-钻头-地层模型进行钻井参数优选,钻进过程中井斜控制良好,钻具运行平稳,平均机械钻速大幅提高,具有较好的实用性。

通过回顾塔里木盆地多类型碳酸盐岩岩溶储层的勘探实践,系统梳理该盆地下古生界岩溶储层的研究进展,并结合高温高压溶蚀模拟实验,揭示岩溶储层新类型的关键成储要素,厘清下步重点攻关方向。研究取得以下主要认识：①岩溶储层新类型的发现不断拓展勘探领域,实现了从潜山岩溶向层间岩溶、再向断控岩溶的认识飞跃,并推动勘探领域由潜山区拓展至内幕多层系及超深层;②储集空间认识方面,走滑断裂引发的岩石机械破碎,可形成角砾间孔、断裂空腔和构造缝等规模化储集空间,也可形成规模储层,突破了将断裂和裂缝主要视为油气运移通道的传统认识;③成因与保持机制方面,基于溶蚀实验揭示了灰岩岩溶储层的相控性,泥粒灰岩为最有利的岩性;走滑断裂的机械破碎作用是断控岩溶储层的重要成孔因素之一;深部成孔突破了大气淡水自上而下的成孔模式,岩溶缝洞保持深度的下限理论上可以超过10 000 m;④孔洞缝分布特征方面,层间岩溶和断控岩溶是地表径流与断裂协同作用的产物,孔洞缝呈现准层状与栅状叠合特征,深部同样可发育高丰度储层。复合岩溶储层（如潜山-断控复合、层间-断控复合、岩溶-礁滩-白云岩复合）将成为勘探的重点方向,同时也对岩溶储层预测技术方法提出更高要求。

针对深层—超深层油气次生改造复杂、难以溯源的问题,通过开展封闭体系烃源岩热解实验,并结合塔里木盆地、四川盆地等实例,系统研究油气形成与次生改造过程中的硫同位素分馏效应,研发高纯度有机硫提取与同位素分析技术,构建以有机硫同位素分析为核心的油-源、气-源示踪方法体系。结果表明：全油、液相苯并噻吩和二苯并噻吩单体δ³⁴S值能继承母源干酪根的特征,可用作示踪烃源岩的可靠指标;塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系产出的绝大部分原油δ³⁴S值与下寒武统烃源岩接近,指示原油来自下寒武统主力油源;顺北7井区原油δ³⁴S值则显著偏轻,表明源自中上奥陶统;对于未遭受或较弱热化学硫酸盐还原（TSR）改造的天然气,其噻吩和硫化物δ³⁴S值可用于气-源对比,据此确定塔里木盆地台盆区天然气主要来自寒武系,而四川盆地开江—梁平海槽以南二叠系天然气来自中二叠统和下志留统。有机硫同位素分析新技术经油田实例检验,可有效用于深层烃源岩灶的确定、油气形成和演化研究。

基于四川盆地双流地区浅层高浓度H₂系统的气体组分、稳定同位素组成（H、C）、稀有气体（He、Ne、Ar）测试及通量连续监测,探讨该区域天然氢的生成机制、运移规律与成藏模式。结果表明,逸散气体以H₂为主,平均含量为95.94%,强烈亏损氘（δ²H平均值为-791‰）,仅伴生微量烃类气体,显示出典型的无机成因特征。同位素组成动力学及端元混合模型揭示深部二叠系富Fe(II)基性火成岩的水岩反应是H₂潜在主要生成机制。综合流体组分特征与气-水同位素组成的非平衡态约束分析结果,指示流体可能经历了开放体系中的选择性运移,而次生演化造成的消耗有限。连续监测揭示地表渗漏的高纯天然H₂呈现通量波动与浓度稳定的解耦特征,初步估算区域年逸散量为（82~118）×10⁴ m³,指示深源富氢流体向浅表的持续运移、聚散。天然H₂的成藏演化可以被归纳为早期深部静态积聚和晚期浅层动态运聚两期两类成藏富集模式：即早期生成的H₂在深部受伴生N₂优先脱溶的相态分配作用实现圈闭富集;晚期受幕式构造活化驱动,H₂沿断裂垂向输导,依托中浅部侏罗系—白垩系等多套砂岩与泥/膏盐岩储盖组合,在充注-逸散动态平衡下H₂聚集成藏。该研究揭示了四川盆地深层无机成氢的潜力及其多层系成藏的地质条件,明确了未来天然氢勘探有利区评价应聚焦于深大断裂与基性火成岩叠合区。