塔里木盆地位于新疆南部,是一个由古生代克拉通盆地与中新生代前陆盆地组成的大型复合、叠合盆地,面积56×104km2。塔里木盆地具有多套优质烃源岩、多层系多类型优质储层、多套区域性和局部性盖层构成的优质油气地质基本条件。克拉通盆地区发育有寒武系—下奥陶统、中上奥陶统两套海相烃源岩,塔西南地区发育有石炭系—下二叠统海陆交互相烃源岩;除了发育中新生代优质陆相碎屑岩储层外,台盆区还发育有优质的海相碳酸盐岩和碎屑岩储层,其层系分布从震旦系至新近系;克拉通区发育寒武系盐岩、中上奥陶统泥岩、志留系红泥岩段、石炭系中泥岩段、三叠系内部泥岩和侏罗系内部泥岩等6套区域性盖层。通常以下古生界“三隆四坳”的构造格局将盆地划分为7个一级构造单元:库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、中央隆起、西南坳陷、塔南隆起、东南坳陷。
塔里木盆地目前由中国石油塔里木油田分公司、中国石化的新星石油公司、中国石化西部新区勘探指挥部等单位进行勘探。迄今为止,已完成了1∶20万重力、航磁普查,局部地区完成1∶5万重力详查。中国石油在盆地内共完成二维地震24.359×104km,三维地震15156.07km2,探井442口,进尺227.9×104m,获工业油气流井191口,发现并探明24个大中型油气田,42个含油气构造。中国石化共完成:地表化探14226km2,井中化探14口;高精度重力剖面668km,大地电磁测深580km;二维地震37237.565km(密度2×2km,局部1×1km);完成三维地震勘探15块,面积3987.7775km2;勘探井131口,累计进尺约70.48×104m,完成VSP测井21口;发现并落实圈闭97个,其中钻探了64个圈闭,发现并评价了6个油气田。截至2004年底,石油累计探明地质储量9.74×108t,探明程度12.1%,平均采收率20.1%,累计探明可采储量1.96×108t,累计采出量0.68×108t,当年采出量0.09×108t,剩余可采储量1.3×108t,储采比14;天然气累计探明地质储量6670×108m3,探明程度7.5%,平均采收率69.88%,累计探明可采储量4 661×108m3,累计采出量118×108m3,当年采出量7.63×108m3,剩余可采储量4543×108m3,储采比595。