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深层碳酸盐岩是当前国内外油气勘探的热点和前沿领域之一。早期认为碳酸盐岩在埋藏4500米以下，由于上覆岩层的压实-压溶作用，导致岩石超致密化，深层、超深层碳酸盐岩基本不具备油气勘探价值。2003年，中国石化在川东北地区宣汉-达县的普光1井于600m的井深获得高产工业气流，打开了深层碳酸盐岩勘探的新局面。随着对深层碳酸盐岩勘探及成藏机理研究认识的不断深入，国内许多勘探家改变了对该领域勘探的评价认识，形成了新的勘探思路，众多油公司加大了对深层碳酸盐岩油气勘探信心和投入，并取得了一系列重要的油气勘探成果。目前，中石化深层碳酸盐岩的油气勘探主要集中于四川及塔里木盆地，目的层埋藏深度均超过6000米。在四川盆地川东北地区主要以上二叠统长兴组、下三叠统飞仙关组为主要目的层;在塔里木盆地塔北及塔中地区重点针对奥陶系展开勘探及针对寒武系进行探索。近期勘探主要取得了以下成果：1、普光气田天然气储量规模不断扩大，至2008年底累计探明天然气地质储量4051亿方;2、按照深层碳酸盐岩新的勘探思路，元坝地区钻探的元坝1、2等一批重点探井，在6500米以下目的层获得重要发现和高产工业气流;3、塔里木盆地塔北和塔中地区奥陶系钻探取得重要发现，塔河含油气范围和出来规模不断扩大。塔深1井、于奇6井的钻探证实在7000米以下深度的寒武系仍然发育白云岩溶蚀孔洞型储集层，并有良好的油气显示。