合肥盆地自1958開始油氣勘探以來，已有40多年的油氣勘探歷史。盡管合肥盆地已做了大量的工作，但由於復雜的地表條件等因素，合肥盆地仍處於勘探的早期階段。該盆地的勘探歷史大致可分為以下幾個研究階段:
1.第壹階段(1958 ~ 1964)為找礦階段的重、磁、化探。
現階段已完成1∶20萬航磁、地面重磁調查，在盆地北部做了少量垂直電測深，部分地區開展了化探工作。現階段，盆地內已鉆淺層地質井43口(井深1000 m以內)，總進尺25172 m，通過上述工作，初步劃分了盆地內的構造單元，在盆地北部朱1井首次發現下白堊統朱巷組厚30余米的暗色泥巖，分析認為可能為烴源巖。
2.第二階段(1970 ~ 1985)光點模式地震找礦階段。
從1964的夏季至日到1970的秋季，合肥盆地油氣調查勘探暫時停止。1970年，安徽石油勘探部成立後，開始了新壹輪勘探，重點是合肥盆地。先後鉆深井6口，總進尺16511 m，淺地質井14口，進尺12293 m，完成地震測線壹條。鉆井中沒有直接的油氣顯示，地震資料質量差，只能用於研究區域地質構造。通過這壹階段的工作，對盆地的基底、地質構造、中新生代地層的沈積發育和生儲蓋組合有了進壹步的認識。除了證實大喬凹陷東部下白堊統朱巷組烴源巖相對發育外，新發現了上白堊統香道鋪組下段和下第三系定遠組兩套可能的烴源巖，並指出盆地東部是勘探的有利地區。
合肥盆地1976勘探隨著光點模式地震勘探的結束，合肥盆地油氣勘探中斷了11年。
3.第三階段(1988 ~ 1996)二維數字地震勘探階段。
在這壹階段，開展了以數字地震勘探為代表的油氣勘探。中國石油天然氣股份有限公司地球物理勘探二局以白堊系和古近系為主要勘探目標，在盆地東部完成1989和1991 ~ 1992數字地震測線，長度694 km。區域斷面2個(89-50，89-212)，未發現可靠的局部構造。在此期間，中國石油天然氣總公司五個物探局和中國科學技術大學先後完成了盆地內的五條MT區域剖面。石油物探局二師在1992 ~ 1993年間，繼續完成了三條數字地震測線，長度為261 km，其中兩條為大區域剖面(92-L23，93-265，438+02)。1993下半年起，南部新區油氣勘探管理部接管合肥盆地油氣勘探工作。根據石油地球物理局制作的貫穿整個盆地中部的南北向HF93-L23地震剖面，發現下侏羅統上部可能有含煤地層，印支期地表以下可能有較厚的古生界。從1993到1996，在盆地中部目標區部署了19條地震測線，在盆地西部連續三年部署了5條區域剖面(94-135，94-80，95-50，96-150)。
4.第四階段(1999至今)盆地綜合找礦階段。
這壹階段主要由勝利油田承擔。1999至2000年，勝利油田物探公司首次完成覆蓋全盆地的9條區域地震剖面，總長1366.75 km。和9個配置文件。隨後，在新發現的雙墩集構造上部署了壹口探井——安三1。同時，1999-2000年，勝利石油管理局勘探處還開展了“合肥盆地油氣地質預評價”研究工作，深入分析評價了下侏羅統、石炭系和二疊系兩大主力烴源巖的平面分布和熱演化史，估算了油氣資源量，指出了有利勘探區帶和局部構造。
(二)合肥盆地研究現狀
合肥盆地的研究歷史悠久。早在20世紀，國外學者就對合肥盆地周邊出露地層進行了取樣研究。新中國成立後，許多地質學家對合肥盆地進行了研究。20世紀50年代初，朱廷庫、張祖等人在大別山地區進行了地質調查，劃分了地層單位。20世紀60年代，鄭、等對大別山北部的佛子嶺群進行了研究，先後確定了梅山群和三間鋪組。這壹時期的研究主要集中在地層層序上。20世紀80年代以後，、、、、、王、、等對合肥的形成演化及其與大別造山帶、郯廬斷裂的關系進行了壹系列專題研究。大規模詳細的盆地地質研究始於石油地質勘探，目的是尋找石油和天然氣。
1958以來，地質部、石油工業部、華東石油勘探局、地質部航磁大隊、地質部華東石油物探大隊、安徽石油勘探處、石油物探局等十幾個勘探隊進行了油氣勘探。根據這些資料，前人對合肥盆地進行了壹定程度的研究。除了盆地地層和基底特征的劃分外，他們還研究了壹些構造地質特征。如中國石油地質編研集團(1992)對合肥盆地的構造演化史和構造單元特征進行了綜合研究，指出了較為有利的勘探區塊。他們認為，根據中、新生代基底、蓋層、斷裂及沈積分布特征，合肥盆地可劃分為7個二級構造單元，即潁上坳陷、瓦埠-吳山廟隆起、定遠坳陷、大喬坳陷、六安隆起和舒城坳陷。關於構造演化史，他們將合肥盆地的地質史發展過程劃分為以下三個階段:前震旦紀地質史發展階段、震旦紀至三疊紀階段和中新生代階段，認為合肥盆地作為油氣調查的基本單元——沈積盆地，僅在中生代形成了統壹的沈積盆地。中新生代合肥盆地經歷了早侏羅世充填沈積、中侏羅世全面坳陷、晚侏羅世白堊紀強烈坳陷和第三紀萎縮消亡的發生發展全過程。但就區域構造性質而言，屬於兩個不同的構造單元。以肥西-六安深大斷裂為界，其北屬於華北地臺，其南是在北淮陽地槽褶皺帶的基礎上發展起來的。此外，他們還對合肥盆地的主要斷裂進行了研究。
當然，也有學者從其他方面對合肥盆地進行了研究。例如，王蓉和沈厚利用孢粉資料研究了合肥盆地不同時期的氣候。和楊(1994)利用磷灰石裂變徑跡數據反演合肥盆地的古地溫，估算了合肥盆地的沈降速率和剝蝕速率。廖景娟和薛愛民在1994利用開放系統熱解實驗對合肥盆地白堊系朱巷組、香島鋪組和古近系定遠組三套烴源巖進行了分析，獲得了合肥盆地不同時期的烴源巖動力學參數。另壹方面，王新(1996)通過薄片觀察、陰極發光和掃描電鏡等手段對侏羅系低滲透致密砂巖進行了研究，不僅探討了其成因，而且認為合肥盆地侏羅系地層具有發育優質砂巖儲層的潛力，優質儲層可能存在於斷裂系統發育、位於油氣運移方向、鄰近烴源巖發育的地區。