Das Tarim-Becken erstreckt sich in tiefere Bereiche, die Komplexität der Öl- und Gaslagerstätten sowie die hohen Investitionskosten stellen große Herausforderungen für die wirtschaftliche Entwicklung dar. Aus der Perspektive der Bildung und Speicherung von Öl- und Gaslagerstätten werden vier Dimensionen der Komplexität und Besonderheit zusammengefasst: Bedingungen der Bildung von tiefen Öl- und Gaslagerstätten, Typen von Speicherraum, innere Struktur der Speicherkörper und Veränderungen der Kohlenwasserstoffzusammensetzung. Es werden drei aktuelle Kernprobleme, die die effiziente Nutzung tiefen Lagerstätten, die Steigerung der Erholungsrate und die wirtschaftliche Entwicklung einschränken, eingehend diskutiert sowie Gegenmaßnahmen vorgestellt. Daraus ergeben sich vier Forschungsrichtungen zur Lösung dieser Kernprobleme: ① Vorhersagemethode der Lagerstätteneigenschaften unter der Nahquelle „Quelle-Transport-Speicherung-Abdeckung“ Kombination; ② Quantitative Parametercharakterisierungsmethode zur Erhaltung von tiefen Klüften und Hohlräumen; ③ Charakterisierungsmethode für die Grenzen und interne Konnektivität abgeschiedener Klüftenkörper; ④ Aufbau eines wirtschaftlichen Bewertungsmodells des Lebenszyklus für ultratiefe Bereiche und differenzierte Entwicklungsstrategien. Die oben genannten Überlegungen und Maßnahmen bieten nützliche Hinweise und Empfehlungen für die effiziente Entwicklung tief liegender und ultratiefer karbonatischer Öl- und Gaslagerstätten sowie zur Sicherung der nationalen Energiesicherheit.