鄂爾多斯盆地百年來的石油勘探開發主要集中在中生界延長組長7以上的上組合和延安組,建國以來國家組織了多次大型石油會戰,已累計探明儲量近50億噸,年產原油近4千萬噸,但均未在盆地中部下組合獲規模發現。2003年初評認為盆地中部下組合石油資源量至少10億噸,先前零星的石油發現也說明下組合具有勘探潛力,但儲層特征遠復雜于上組合,已有理論不能指導勘探實踐,現有技術不能支撐勘探開發,屬世界級難題。
2004年延長石油、西南石油大學、中國科學院、西北大學等單位共同組成高層次研發團隊,經過9年的艱苦攻關,創立了特低滲成藏理論,創建了復雜油水層逐步識別模式,創新了低壓、高含泥、強非均質性致密油藏鉆完井儲層保護及壓裂技術,獲得了盆地中部下組合石油勘探的重大歷史性突破,石油資源量擴大到25.5億噸,已發現三級地質儲量8. 31億噸,其中探明儲量2. 75億噸。創立了“早期原油充注、相勢共控運聚、多期成巖改造、后期低滲成藏、早期控制晚期”的特低滲交替式石油成藏理論,揭示了混合潤濕低滲孔隙介質中石油運移機理,首次提出并建立了量化表征運移通道連通性特征的輸導層模型。首次在長10發現廣泛分布的有效烴源巖,為鄂爾多斯盆地新增一套有效烴源巖,長9有效烴源巖分布范圍由約5000km擴展到近14000km,提出并證實長7烴源巖所供原油向下運移至長82并可向北大規模運移。實施探井547口,油層鉆遇率達93.1%,找到一批油田,徹底改變了前人對下組合石油潛力的認識。發明了現場快速測準含水率與礦化度的新方法,創新了低阻油層、高阻水層與常規油水層在多物源沉積匯聚、地層水礦化度多變油區交錯共存的地質-測井多參數多方法油水層識別技術,創建了初次識別、二次識別、精細識別、定量識別的逐步識別模式。在342口井應用,油水層識別率平均達到86%。發明了二氧化硅納米抑制劑和納米石蠟乳液,研發成功低傷害納米石蠟乳液鉆井液體系,發明了高韌性強堵漏防漏固井水泥漿及隔離液體系,創新了鉆完井儲層保護技術。規模應用540口井,井漏事故率降至3. 5%,鉆井液失水量降低30%,鉆速提高24.7%,固井質量優良率98.1%。發明了低溫激活過硫酸鹽協同生物酶強化破膠方法,研發成功低溫破膠瓜膠、小分子瓜膠、可連續混配粘彈性表面活性劑等壓裂液體系,創新了適應下組合儲層的水力裂縫內爆燃壓裂等配套工藝技術。規模應用2769口井,壓裂有效率由23.0%提高到97.6%,單井產量比已有壓裂技術平均提高3倍。