塔里木盆地下古生界寒武系—奥陶系碳酸盐岩油气资源丰富，但由于埋深大、储层与油气成藏极为复杂，自1984年SC2井发现以来，盆地经历了潜山构造—礁滩相控—层间岩溶—断控缝洞体4个阶段的油气勘探历程^[1-3]。前期研究建立了奥陶系碳酸盐岩风化壳与礁滩体大型准层状油气藏模型^[4-5]，总结归纳了“古隆起控油、斜坡富集”的油气分布规律^[1-7]，并在潜山构造勘探阶段发现了轮南—塔河油田，在礁滩相控勘探阶段发现了塔中礁滩体油气田，在层间岩溶勘探阶段发现了哈拉哈塘油田^[1-3]，成为塔里木盆地增储上产的重点领域。

基于需要寻找大油气田实现效益勘探开发的指导思想，塔里木盆地台盆区油气勘探逐渐聚焦在具有规模储层分布的古隆起斜坡。由于古隆起的有效勘探面积日益减少，同时发现走滑断裂带礁滩体与岩溶储层中油气产量更高^[8-9]，近10年来逐步展开了坳陷区走滑断裂断控油气藏的勘探^{[3, 10]}。但是，走滑断裂带成藏地质条件更为复杂，油气产量递减快、稳产难，大多观点认为走滑断裂带难形成大油气田、难实现效益开发。虽然塔中地区2003年已发现走滑断裂带^[11]，2005年在TZ82井获得重大突破^{[2, 6]}，但由于缺少走滑断裂的勘探理论与技术，未针对性地开展勘探。综合分析认为，塔里木盆地超深层下古生界走滑断裂断控油气藏勘探难度极大，全球尚无可借鉴的成功勘探实例，面临一系列更具挑战性的世界级难题：一是大型走滑断裂带主要分布于板块边缘^[12-13]，塔里木稳定克拉通板块是否存在大规模走滑断裂系统？超深层走滑断裂带能否发育规模储层并形成大油气田？二是现有的地震与钻完井技术能否支撑埋藏7500m以深的断控油气藏的高效开发？

针对走滑断裂断控油气藏勘探的关键技术难题，近10年来中国石油与中国石化分别组织开展了一系列的地质研究与技术攻关：一是加强走滑断裂控储成藏的地质理论研究，明确走滑断裂断控大油气田的勘探方向；二是加大高精度三维地震采集处理解释技术攻关，精细刻画走滑断裂的分布，优选有利勘探目标；三是加快集成走滑断裂断控油气藏的钻完井技术，力争实现效益勘探开发。2010年以来，在塔北隆起南坡—北部坳陷阿满过渡带发现大型走滑断裂带^[14-16]，明确塔里木盆地内部广泛发育走滑断裂^[17]，沿一系列走滑断裂带的碳酸盐岩勘探相继获得成功，尤其是2020年MS1井在奥陶系7509.5~7665.62m井段进行酸化测试，用10mm油嘴测试求产，油压为41.3MPa，日产油624m³，日产气37.1×10⁴m³，2021年MS3、SB42X等井相继获得千吨高产，证实了超深层坳陷区可以形成走滑断裂断控大油田^[18-21]。已在北部坳陷区建成全球首个年产原油超150×10⁴t的超深层（埋藏大于7500m）走滑断裂断控型油气田——富满油田，并实现了高效开发，成为超深层走滑断裂断控领域勘探开发的典范。

本文通过回顾塔里木盆地走滑断裂断控大油气田勘探历程，总结地质认识与勘探技术进展，为走滑断裂断控油气藏的勘探提供借鉴。

塔里木盆地位于中国西北部，面积为56×10⁴km²，是由周缘新生代前陆盆地与古生代—中生代克拉通盆地组成的大型复合叠合盆地，具有“三隆四坳”的大隆大坳构造格局^[22]。在新太古代晚期—新元古代早期的变质基底之上发育巨厚南华纪—第四纪沉积岩系，纵向上可分为前南华系基底、南华系—震旦系裂谷盆地、寒武系—奥陶系海相碳酸盐岩、志留系—白垩系碎屑岩及新生界前陆盆地五大构造层^[23]，其中寒武系—奥陶系海相碳酸盐岩是台盆区油气勘探开发的主要目的层。

在前南华纪克拉通基底之上，塔里木北部发育南华系—震旦系陆内裂谷，新的地震资料揭示陆内裂谷从满加尔凹陷东北部一直延伸到阿满过渡带，并可能发育烃源岩。随着早寒武世的海侵，北部坳陷广泛发育可以全球对比的以泥岩为主的优质烃源岩^[5]。寒武纪—早奥陶世塔里木盆地发育弱伸展背景下“东西分异”的大型碳酸盐台地，厚度大于2000m。早奥陶世末期，南部古特提斯洋开始俯冲消减^[23]，区域挤压作用导致盆地内形成东西走向的塔北、塔中与塔西南古隆起，形成了寒武系—奥陶系下构造层大隆大坳的构造格局，并开始发育克拉通内走滑断裂体系^[24]（图 1a）。上奥陶统良里塔格组沉积期，盆地内部碳酸盐岩呈现明显“南北分带”、围绕古隆起分布的孤立台地，在台间凹陷与台内洼地可能发育中—上奥陶统烃源岩^[5]。晚奥陶世随着来自东南方向的强烈挤压隆升，碳酸盐台地消亡，并形成桑塔木组巨厚泥岩区域盖层。受控于多期构造—沉积演化，塔里木盆地寒武系—奥陶系发育中—下寒武统与中—上奥陶统烃源岩，形成多套海相碳酸盐岩生储盖组合^[5]。此后，下古生界海相碳酸盐岩经历多期的构造演变，经历志留纪—白垩纪克拉通内振荡升降变迁阶段与新生代弱伸展—强挤压阶段等五大构造演化阶段^[23]，并叠加多期多类断裂系统，形成多期复杂的油气成藏与改造过程。

图 1

图 1 塔里木盆地环阿满（塔北—阿满—塔中地区）走滑断裂系统纲要图（a）与地层综合柱状图（b） Fig. 1 Structural outline of strike-slip fault system circum-Aman (a) and stratigraphic column of the Cambrian-Ordovician (b) in Tarim Basin

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气资源丰富^[5]，发现以奥陶系碳酸盐岩为主的多套储盖组合与含油气层段，主要分布于塔北隆起南斜坡与塔中隆起北斜坡的中—下奥陶统一间房组—鹰山组及上奥陶统良里塔格组（图 1）。中—上奥陶统碳酸盐岩主要为石灰岩，向下奥陶统—寒武系逐渐过渡为白云岩（图 1b），奥陶系埋深为5000~9000m。奥陶系碳酸盐岩储层主要为礁滩型储层与风化壳型储层，原生孔隙几乎消失殆尽，以次生溶蚀孔、洞、裂缝组成复杂的三重孔隙空间^[1-5]。基质储层孔隙度大多小于5%、渗透率一般小于1mD。而局部钻遇大型缝洞体层段孔隙度高达10%~50%，渗透率多大于5mD，是油气勘探开发的主要储集类型^{[5, 10]}。塔里木盆地碳酸盐岩储层非均质性极强，储层类型、物性在纵、横向变化极大，不同于国内外孔隙型碳酸盐岩储层。

塔里木盆地走滑断裂带断控油气藏的勘探经历了礁滩兼探—风化壳“甜点”—“溶+断”共控—断裂控油多阶段的探索实践过程。

（1）礁滩相控勘探阶段兼探走滑断裂带首获战略突破。2003年以来塔中大沙漠地区三维地震攻关取得重大进展^[5]，发现了北东向走滑断裂^{[8, 11, 17]}。为探索上奥陶统良里塔格组台缘礁滩体含油气性，沿走滑断裂带部署了比东部礁滩体低800m的TZ82井。2005年对TZ82井5440~5487m井段酸化压裂，12.7mm油嘴日产油485m³、日产气72.7×10⁴m³，发现塔中台缘礁滩体是整体含油气的亿吨级大油气田^{[1, 5]}，被AAPG评为全球重大发现之一。该井钻遇的礁滩体储层低孔低渗，研究认为走滑断裂带控制的大型缝洞体储层是高产的主要原因^[23]，这一重要认识成为塔里木盆地走滑断裂带油气勘探的里程碑。当时大多观点认为走滑断裂带难以形成规模储层与大油气田，大型准层状油气藏是礁滩相控勘探阶段的主体指导思想。2003—2008年，探明了中国奥陶系最大的礁滩体油气田^[5]。

（2）风化壳“甜点”勘探阶段发现塔中鹰山组风化壳走滑断裂带油气更富集。2006年塔中地区兼探下奥陶统鹰山组风化壳的TZ83井获重大突破，掀起了碳酸盐岩内幕寻找大油气田的序幕^{[2, 5]}。2007年沿走滑断裂带部署的ZG5、ZG7等井在下奥陶统鹰山组获高产油气流，同时很多远离断裂带的岩溶缝洞体含水率高，走滑断裂带缝洞体“甜点”成为主要的钻探目标^{[2, 25]}，并展开了水平井与大斜度井钻井技术及分段大型酸化压裂技术的攻关。通过“储层控油、断裂富集”的认识深化与勘探开发实践，在塔中上奥陶统礁滩体与下奥陶统风化壳“甜点”勘探阶段探明中国最大的碳酸盐岩凝析气田——塔中Ⅰ号凝析气田，累计探明天然气地质储量3900×10⁸m³、石油地质储量2.8×10⁸t。

（3）层间岩溶勘探阶段发现走滑断裂带富油的哈拉哈塘油田。2006年在轮南东部内幕奥陶系一间房组台缘浅滩相石灰岩储层部署的LG35井获得新发现，研究表明油气主要分布在南北向的走滑断裂带附近^{[23, 26]}。2007年哈拉哈塘地区H6井在奥陶系内幕获油气显示后，通过新三维地震勘探发现共轭走滑断裂带^[5]。为寻找规模储层，哈拉哈塘地区油气勘探早期以大型准层状的层间岩溶“层控”油藏模式进行部署。随着远离走滑断裂带钻探的失利井增多，发现高效井沿大型走滑断裂带分布，建立了层间岩溶储层与走滑断裂二元控藏模型。但随后的钻探表明走滑断裂带控油显著^{[23, 27]}，发现并控制了资源量达5×10⁸t的哈拉哈塘油田。

随着油气勘探不断向坳陷区探索，以及断裂破碎带^{[23, 27]}与断溶体^[9]等断裂控储控藏研究的深入，2010年以来逐步形成寻找走滑断裂断控大油气田的勘探指导思想，勘探领域从隆起斜坡向坳陷延伸，研究类型从礁滩相控油气藏与层间岩溶层控油气藏转向走滑断裂断控油气藏。

2009年HD23井在远离古隆起的坳陷区走滑断裂带获得新发现，打破了“古隆起找油”的勘探思路。2011年RP3井的发现突破了石油勘探的4500m“深度死亡线”，掀起了7000m以深坳陷禁区的大规模勘探。2013年以来，通过高精度地震勘探与超深层钻探技术的攻关，在塔里木盆地阿满过渡带（或顺托果勒低隆）的中国石油富满地区与中国石化顺北地区相继开展了走滑断裂断控油气藏的勘探开发实践^{[3, 10, 18-21]}，并不断取得新发现。2020年塔里木盆地北部坳陷中部的MS1井在埋深7535m的奥陶系一间房组碳酸盐岩获得重大突破^[18]，发现塔中—阿满—塔北地区约2×10⁴km²连片含油气的环阿满走滑断裂断控大油气区（图 1、图 2），落实了10亿吨级储量规模的富满油田，截至2020年年底，生产井数146口，累计产油491×10⁴t，累计产气14.73×10⁸m³，仅2020年当年就产油152×10⁴t。

图 2

图 2 环阿满走滑断裂断控油气系统南北向油藏剖面图（剖面位置见图 1） Fig. 2 NS direction oil and gas reservoir profile of fault-controlled petroleum system circum-Aman strike slip fault zone (profile location is in Fig. 1)

总之，塔里木盆地下古生界海相碳酸盐岩断控油气藏勘探经历近10多年的探索，发现了富满超深层走滑断裂断控特大型油田，引领了深层—超深层复杂断控碳酸盐岩油气藏的勘探。

塔里木盆地存在多期多种类型的走滑断裂^[17]，板内弱走滑断裂在地震剖面上断距不明显、识别困难（图 3）。在高精度三维地震采集处理基础上，通过集成形成了识别走滑断裂的地震方法技术，形成了走滑断裂“三学”（几何学、运动学与动力学）“五分”（分级、分层、分类、分段、分期）的研究体系^[24]，发现了大型走滑断裂系统。

图 3

图 3 富满油田地震剖面（剖面位置见图 1） Fig. 3 Seismic profile of Fuman Oilfield(profile location is in Fig. 1) TO3t—上奥陶统底界面

通过走滑断裂构造建模与构造解释，塔北—阿满—塔中地区走滑断裂发育，识别出70条Ⅰ、Ⅱ级大型走滑断裂，总长度达4000km，形成面积达9×10⁴km²的环阿满走滑断裂系统（图 1）。研究表明^{[10, 24]}，环阿满走滑断裂系统具有分区、分级、分层、分类与分段的差异性。东西方向上以F_Ⅰ5大断裂为界，分为东西两个带；南北方向上形成塔北、阿满与塔中3个分区。

大型走滑断裂带长约30~80km，贯穿塔北—塔中地区的走滑断裂带长逾100km（F_Ⅰ5长达300km）。这些走滑断裂位移量小，在奥陶系碳酸盐岩中水平位移多小于1km，垂向位移多小于100m，为板内小位移弱走滑断裂。走滑断裂主要分布在下古生界碳酸盐岩，以压扭断裂为主。塔中地区局部走滑断裂上延至石炭系—二叠系，塔北地区则可能发育至中生界—古近系，以张扭断裂为主。地震剖面上走滑断裂通常呈现直立单断型、半花状、正花状与负花状等样式（图 3）。大型走滑断裂沿走向具有分段性，发育线性构造、雁列构造、花状构造、马尾构造、羽状构造、“X”形剪切构造、拉分构造和辫状构造等多种走滑构造，形成多种多样的断裂组合^{[10, 17, 24]}。

通过走滑断裂控储机制与分布的研究，建立了走滑断裂带相关缝洞体储层模型，指导高效井的部署。

前期奥陶系碳酸盐岩油气藏勘探开发主要寻找大型准层状的礁滩型储层和风化壳型储层^[5]。但是，奥陶系碳酸盐岩基质储层致密，缺少断裂与岩溶改造的储层，油气产量极低，难以形成工业油气流。勘探开发实践表明，高产井多与断裂带相关（图 4），断裂对储层具有重要作用^{[5, 23]}，碳酸盐岩储层分布极不均匀，井间连通性差，并非准层状大面积连续分布的礁滩相控储层或风化壳层控储层^[3-5]。

图 4

图 4 富满油田高产井分布图 Fig. 4 Location map of high-yield wells in Fuman Oilfield

研究表明，塔里木盆地中奥陶统一间房组沉积前、上奥陶统桑塔木组沉积前发育多期短暂的层间岩溶作用，并发育加里东末期、海西早期、海西晚期与印支期的风化壳岩溶作用，以及埋藏期间的多期溶蚀作用^{[5, 23, 28]}。在致密的碳酸盐岩中，走滑断裂破碎带利于溶蚀改造，容易形成不同成因、不同类型的缝洞体储层。断裂破碎带不仅造成渗透率增加1~2个数量级，而且控制了溶蚀作用的发生部位与强度^[23]。研究表明，走滑断裂破碎带结构控制了缝洞体的发育，在断裂活动较弱的雁列/斜列构造，缝洞体储层主要沿主干断裂呈线性分布，规模较小；在发生硬连接的叠覆构造部位，断裂破碎带变宽，缝洞体储层更发育，连通性变好，沿断裂带呈条带状分布；而在贯穿的辫状构造或拉分地堑，断裂带宽度增大，缝洞体储层沿断垒或地堑边缘分布（图 5）。

图 5

图 5 富满油田典型走滑断裂构造相关储层分布与模式图 Fig. 5 Distribution and pattern of carbonate reservoirs related to the strike slip fault in Fuman Oilfield

统计分析表明，富满油田缝洞体储层主要受控于走滑断裂破碎带，多分布在距主断裂300m范围内；哈拉哈塘地区奥陶系缝洞体储层受层间岩溶与走滑断裂双重控制，主要位于距走滑断裂带800m范围内；塔中地区走滑断裂规模大，叠加在良里塔格组礁滩体与鹰山组风化壳的断控缝洞体储层分布在距走滑断裂带1500m范围内。通过地震储层预测，主干断裂带、断裂交汇处是大型缝洞体储层分布的有利部位，纵向上缝洞体储层沿走滑断裂带发育厚度可逾500m。

因此可见，走滑断裂破碎带既能形成断控缝洞体储层，也能叠加改造风化壳储层与礁滩体储层，形成一系列沿断裂带非均匀分布的缝洞集合体系统，断裂破碎带的结构控制了缝洞体储层的差异分布。

针对坳陷区是否能形成断控大油气田，开展了烃源岩、断控油藏模式与油气富集方向的研究。

由于研究资料相对缺乏，塔里木盆地台盆区长期存在下寒武统、中—上奥陶统是否发育主力烃源岩的争议。近年钻探表明，环阿满油气区中—上奥陶统以石灰岩为主，没有发现有效烃源岩。近期露头与井下均发现厚度达10~30m的下寒武统玉尔吐斯组高丰度泥岩烃源岩，平均TOC>2%，镜质组反射率在1.3%~1.8%，为处于高成熟阶段的优质烃源岩。通过地震剖面追踪，发现在阿满过渡带下寒武统明显加厚，是有效的生烃中心（图 6）。通过油源对比，目前发现的油气主要来自下寒武统玉尔吐斯组，是台盆区的主力烃源岩。

图 6

图 6 塔里木盆地中部走滑断裂带与寒武系玉尔吐斯组烃源岩厚度叠合图 Fig. 6 Superimposition map of strike slip fault system circum-Aman with source rocks thickness of the Lower Cambrian Yuertusi Formation in the central Tarim Basin

近期研究表明，塔里木盆地北部坳陷中部玉尔吐斯组烃源岩发育，形成强生烃中心，与环阿满走滑断裂配置良好（图 6）。通过走滑断裂的沟通，形成下寒武统、上寒武统、下奥陶统蓬莱坝组与鹰山组、中奥陶统一间房组与上奥陶统良里塔格组等多套含油气层系，组成面积达9×10⁴km²的环阿满走滑断裂断控油气系统（图 2、图 6）。研究表明，环阿满油气系统多期构造—沉积演变形成多套储盖组合与多种圈闭类型，通过断裂沟通在寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系—石炭系、三叠系、侏罗系等层位聚集成藏，断层断至的层位控制了油气的纵向分布，形成断控复式成藏系统^{[25, 29]}。在坳陷区以垂向运聚成藏为主，向古隆起区沿断裂带或不整合面侧向运聚作用增强，构成差异断控运聚模式（图 2）。通过综合评价，环阿满断控油气藏有利勘探面积达2×10⁴km²，明确了深层海相碳酸盐岩勘探开发的重点领域。

针对坳陷区走滑断裂带是否比古隆起区油气更富集，能否展开坳陷区高效勘探的问题，开展了断控油气富集规律的研究。

在塔中隆起北斜坡与塔北隆起南斜坡油气分布规律重新认识的基础上，通过控油理论认识的深入，提出塔北—阿满—塔中地区“隆坳连片、整体含油”的新认识，并被近年来的勘探开发所证实^[29-30]。同时，塔北、塔中隆起区的油气藏评价也表明^{[9, 25]}，礁滩体油气藏与风化壳油气藏也是分块、分带分布，相对独立的缝洞体构成一系列小型的油气藏，进而连片形成复杂大油气田（图 1、图 2）。

统计分析表明，阿满过渡带油气分布在距断裂300m范围内，在塔北与塔中隆起区走滑断裂带油气也大多分布于距断裂2km范围内，目前奥陶系发现的油气富集区块几乎均沿断裂带分布，占90%以上的碳酸盐岩油气储量。虽然近断裂带也有低产井、不稳产井，但大多数远离断裂带的井难以形成高产稳产。研究表明，走滑断裂带的规模、结构与性质控制油气的差异富集（图 7）。勘探开发实践表明，油气主要沿大型断裂带富集，目前高效井主要分布在大型断裂带上。由于走滑断裂带的结构控制了缝洞体储层的分布（图 4、图 5），进而控制了油气的差异分布（图 7）。同时，张扭性断裂带输导作用强，油气多沿断裂带周缘高部位聚集；而压扭性断裂带封闭性较强，且发育局部构造高，沿压扭性断裂带油气分布范围大，但缝洞体中油水关系复杂。由于隆起区经历多期成藏与改造，大量的油气资源遭受破坏，而坳陷区保存条件优越。在此基础上，建立了坳陷区“早期成藏、垂向运聚、分段富集”的断控油藏模式与隆起区“多期调整、多元控藏、局部富集”的断裂相关油藏模式（图 2、图 7）。由此，明确了坳陷区走滑断裂带更富油的认识，形成“下坳探断”的勘探思路，指导勘探部署，开辟阿满过渡带坳陷区找油的新领域。

图 7

图 7 富满油田碳酸盐岩走滑断裂带的规模、性质控藏模式图 Fig. 7 The scale and nature of strike slip fault system and its controlling effect on hydrocarbon accumulation pattern in Fuman Oilfield

根据传统油气成藏理论模型推算，埋深达4500m是石油“深度死亡线”，在中国与全球油气勘探实践中也发现极少有陆上油藏埋深大于该深度。因此，在四川盆地、鄂尔多斯盆地等克拉通盆地深层发现大量的天然气资源，但没有油藏。但是，塔里木盆地却是例外，深层不断有油藏的发现。根据塔北隆起、北部坳陷奥陶系钻探表明，油气赋存程度不受绝对深度控制，同时研究认为塔里木盆地是晚古生代以来古地温梯度不断变低的冷盆，原油保存深度可能深达9000m^[29]。在此基础上，通过走滑断裂带成藏地质条件综合评价，厘定富满地区为超深层石油勘探的重点方向。

总之，经过10余年的研究与再认识，创新了板内走滑断裂构造及其控储控藏作用地质认识，形成了超深层海相碳酸盐岩断裂控储成藏地质理论，建立断裂破碎带油气差异富集的勘探思路，指导了富满超深层走滑断裂断控大油田的勘探与发现。

针对常规三维地震资料难以有效刻画大沙漠区小位移走滑断裂及其相关的缝洞体储层，开展了小面元、高覆盖、高密度三维地震采集处理技术攻关^[31]。通过以往大沙漠区奥陶系地震资料品质分析，结合正演模拟，形成基于缝洞型储层成像的三维观测系统设计技术，逐步创新形成了适用的大沙漠区高密度三维地震采集技术。通过地震处理技术的提升，形成一“宽”（拓宽高频）、二“保”（保持振幅相对关系、保护反射波和绕射波波场）与三“高”（高精度浅表层建模、高精度火成岩建模、高精度井控约束建模）的处理技术系列。

通过高密度地震采集处理技术攻关，探索出炮道密度百万道以上、覆盖次数500次以上、纵横比0.7以上的经济性与技术性并举的采集技术，集成“一宽二保三高”为核心的全过程处理技术，大幅提高了地震资料信噪比及分辨率（图 8），一级品率由58%提高到81%，基本解决了地表巨厚沙丘、储层埋藏深、火成岩发育等导致的断裂带缝洞体无法准确成像难题，为超深层断控复杂碳酸盐岩勘探奠定了资料基础。

图 8

图 8 富满油田常规叠前深度偏移剖面（a）与“一宽二保三高”偏移处理剖面（b）对比图 Fig. 8 Comparison of conventional pre-stack depth migration profile (a) and new migration processing profile of "one wide, two preserved, and three high" (b) in Fuman Oilfield

前期通过地震剖面与相干平面图，识别出一系列大型走滑断裂带，但断裂带内部结构复杂，微小断裂判识困难。

针对地震剖面上断裂多解性强，微小走滑断裂难以识别，结合地震剖面断裂建模，研发了“多重滤波+振幅变化率”技术（图 9），解决了富满地区埋藏深、地表条件差、位移小、火成岩发育造成的断裂低品质成像难题。集成应用相干加强、曲率、振幅变化率、AFE、蚂蚁体、最大似然性等技术，形成多尺度弱走滑断裂识别技术体系，实现了对微小断裂带的精细刻画，为断裂带区带与圈闭评价提供了基础。通过走滑断裂刻画精度的提升，落实Ⅰ、Ⅱ级主干断裂70条（图 1）。

图 9

图 9 原始资料振幅变化率（a）与多重滤波后的振幅变化率（b）对比图 Fig. 9 Comparison of amplitude change rate of raw seismic data (a) and after multiple filtering processing (b)

超深层走滑断裂带缝洞体储层由于埋藏深、地表大沙丘、断裂位移小、目的层上覆二叠系火成岩普遍发育导致储层预测难，需要持续开展技术攻关^[32]。通过优选振幅、曲率、相干等多种地震属性，定性刻画走滑断裂带缝洞体储层展布特征；再运用波阻抗反演技术进行三维立体雕刻，确定缝洞体储层空间分布及有效体积。但常规波阻抗反演技术预测的储层成层性好，与断控储层纵向发育特征地质认识不符合，同时也无法消除目的层奥陶系一间房组上覆地层因沉积导致伴生相位的干扰。为了破解上述难题，攻关形成了“双相控”（地震相与沉积相）叠后地质统计学波阻抗反演技术。首先对地震偏移处理成果数据作解释性预处理、差异属性分析与优化，优选敏感属性，提取反映断裂破碎带非均质性的属性体；然后按照井震约束的稀疏脉冲反演基本流程，将断裂破碎带属性体作为低频模型输入，进行第一轮迭代相控反演，并雕刻出展布空间；再与桑塔木组—良里塔格组—吐木休克组上覆地层岩相模型作为最终的低频模型，进行第二轮相控反演（图 10）。“双相控”叠后地质统计学波阻抗反演技术更能体现走滑断裂带缝洞体的特征，储层钻遇率提高到95%以上。

图 10

图 10 原始地震剖面（a）与“双相控”约束储层反演效果图（b） Fig. 10 Profile of raw seismic data (a) and reservoir inversion constrained by two facies (seismic facies and sedimentary facies) (b)

由于走滑断裂断控油气藏超深，开发成本高，高效井部署与设计是效益勘探开发的关键。通过不断总结勘探开发井位部署的经验，研发高效井布井的针对性方法技术，取得了显著的成效。建立缝洞体量化雕刻技术体系，根据断裂破碎带的分段性、连通性与平面边界等因素开展断裂破碎带油藏单元的划分与择优评价，发现大量的有效油藏单元（图 11），为井位部署提供了依据，有效提高了钻井成功率。结合走滑断裂破碎带的地质结构与成藏特征，提出了“正地貌、长串珠、主断裂”的高效井位特征和评价依据，有效提高了高效井比例。在强非均质性走滑断裂带碳酸盐岩井位设计过程中，每个井点与井型设计都可能不一样，建立“一井一工程”的设计理念，为控投降本打下地质源头基础。

图 11

图 11 富满油田走滑断裂带单井结构张量标定剖面（a）及油藏单元边界平面图（b） Fig. 11 Calibrated profile of single well structure tensor (a) and boundary plane map of oil reservoir unit (b) in the strike slip fault zone in Fuman Oilfield

针对复杂的走滑断裂破碎带结构造成的钻完井技术难题，在大斜度井+水平井钻井技术与分段酸化压裂改造技术方面取得重要进展^[32-33]。

走滑断裂带碳酸盐岩储层非均质性极强，油气分布在一系列有间隔的缝洞体中，因此利用水平井、大斜度井钻穿断裂破碎带是提高产量的有效方法（图 12）。为保障钻探顺利进行，创新了精准储集体标定与水平井轨迹设计调整技术，系统开展了碳酸盐岩水平井精准地质导向理论研究、技术攻关与现场试验，夯实了地质导向基础，创新了超深层水平井与大斜度井随钻精准地质导向技术，推动了走滑断裂断控碳酸盐岩油气藏的效益勘探开发。由于断裂带碳酸盐岩储层非均质性强、缝洞连通性差，部分钻井须经过储层改造才能获得工业油气流。但缝洞系统复杂、埋藏深（>7500m）、温度高（高达150℃）的地质特点，给储层改造带来了巨大挑战。通过不断攻关，形成了适用的超深层碳酸盐岩水平井分段酸化压裂技术与配套工艺。为高效勘探开发走滑断裂断控油气藏提供了技术手段。

图 12

图 12 富满油田典型井综合柱状图（左）与过井地震剖面（右） Fig. 12 Comprehensive column (left) and seismic profile cross typical wells (right) in Fuman Oilfield

通过勘探技术不断进步，富满油田的储层预测吻合率由80%提升至95%以上，新井钻探成功率从75%提升至95%，高效井比例从28%提升至65%。

通过超深层走滑断裂断控碳酸盐岩油气藏勘探理论创新，首次厘定了70条大型主干断裂控制的走滑断裂断控油气系统，实现了勘探领域从古隆起到古斜坡再到古坳陷的拓展，丰富了超深层海相碳酸盐岩油气藏勘探新类型，取得了坳陷区7500m以深走滑断裂断控油气藏勘探的重大突破，新发现一个10亿吨级超深层油气区。高密度三维地震采集处理技术、小位移弱走滑断裂识别技术、走滑断裂带缝洞体储层识别技术大幅度提高了走滑断裂的刻画精度，发现大量走滑断裂断控圈闭；走滑断裂带高效井布井方法技术、走滑断裂破碎带钻完井技术极大地提升了开发效果，高效建成中国首个年产150×10⁴t的断控碳酸盐岩油田富满油田。

塔里木盆地台盆区已证实下寒武统主力烃源岩主要分布在北部坳陷的中部，与走滑断裂体系配置良好，形成寒武系多期供烃、走滑断裂垂向运聚、多层段复式聚集的环阿满走滑断裂断控复式成藏系统。根据制约油气成藏的烃源岩分布、断裂发育特征与油气保存条件综合评价，明确了该区下步重点勘探方向。环阿满走滑断裂断控大油气区约2×10⁴km²中—上奥陶统碳酸盐岩大型走滑断裂是当前勘探的主攻方向，寒武系—下奥陶统走滑断裂带是发现更深层大油气田的勘探接替领域，低级别的小型走滑断裂带是进一步探索的有利方向。

（1）塔里木盆地中部识别出70条通源主干走滑断裂，在阿满过渡带主要分布于寒武系—奥陶系碳酸盐岩中，呈现小位移、弱走滑直立单断型为主的多种样式，具有分区、分级、分层、分类与分段的差异特征。

（2）走滑断裂破碎带的结构控制了碳酸盐岩缝洞体“甜点”储层的差异分布，其规模控制了溶蚀作用的发生部位与储层发育程度，缝洞体储层一般分布在距主断裂300m范围内，沿断裂破碎带呈断续连片发育特征。

（3）塔里木盆地台盆区下寒武统主力烃源岩主要分布在北部坳陷的中部，通过走滑断裂沟通，在阿满过渡带坳陷区形成了寒武系多期供烃、走滑断裂垂向运聚、多层段复式聚集的环阿满走滑断裂断控复式成藏系统。

（4）高密度三维地震采集处理技术、小位移弱走滑断裂识别技术、走滑断裂破碎带钻完井等技术的进步是超深层走滑断裂断控油气藏高效勘探开发的技术保障。