近年来，超深层断控缝洞型油气藏已成为塔里木盆地台盆区重要的油气勘探领域^[1-4]。前人针对受板内中小尺度走滑断裂带控制的缝洞型储集体和油气藏，开展了系列研究，包括走滑断裂带构造解析^[5-9]、断控缝洞型储集体成因机制^[10-13]、断控缝洞型储集体识别预测^[14-19]、走滑断裂带控储作用^[20-24]等方面。其中针对顺北1号、顺北5号、顺北7号断裂带储集体特征及断储关系的研究，特别是基于顺北7井实钻成像测井资料^[11-12]，揭示走滑断裂带内部储集结构表现为两种类型^[12]，即由单一滑动面或雁行式破碎带形成的“一元裂缝系统”结构，以及由中低渗透性断层核和高渗透性破碎带组成的“二元核—带”结构，破碎带由洞穴和缝洞系统组成。并且基于北东向、北西向不同体系走滑断裂带与区域应力场的关系，提出“拉分脱空”“挤压核带”两种成储模式^[12]，上述认识指导顺北1号、顺北5号断裂带的井位部署与井轨迹设计。北东向顺北1号断裂带为“拉分脱空”成储模式，储集空间以洞穴型为主，连通性好，钻揭主断面出现放空或漏失即完钻，但单井产量不高；北西向顺北5号断裂带为“挤压核带”成储模式，裂缝占比高，储集体连通性差，钻揭储集体规模有限，单井产能整体表现为高产不稳产，效益低。

随着勘探逐渐由顺北1号、顺北5号断裂带向顺北4号、顺北8号断裂带拓展，油气资源类型由轻质油藏变化为凝析气藏^[22-23]，相比油藏而言，单井需要控制更大规模储集体才有商业价值。勘探实践表明，要想获得单井高产稳产，钻揭规模储集体是核心。因此，弄清走滑断裂带内部结构，深化规模储集体分布规律认识，成为凝析气藏区新的断裂带勘探部署与井轨迹优化的关键因素。

本文以顺北中部顺北4号断裂带为例，在前期走滑断裂带精细解析基础上^{[6, 22]}，开展走滑断裂带不同分段内部结构的精细解剖与实钻井断储关系分析，深化了断控型储集体发育特征与分布规律认识，揭示断控缝洞型储集体具有栅状储集结构特征；基于物理模拟、构造应力解析等方法，分析栅状储集结构的成因机制，构建断裂带平面不同分段“一体多栅”结构模型，结合规模储集体地震—地质识别模式，形成高产井分类井轨迹设计技术，指导顺北4号断裂带钻井井轨迹设计，实现高产井部署由论证向设计转变，为超深层断控型油气藏勘探实践提供了借鉴。

顺北地区位于塔里木盆地北部，构造位置主要处于南北两隆（卡塔克隆起、沙雅隆起）、东西两坳（阿瓦提坳陷、满加尔坳陷）之间“马鞍形”过渡部位——顺托果勒低隆^[22]（图 1）。除侏罗系沉积缺失外，该区地层发育齐全，其中寒武纪—中奥陶世发育稳定的浅水碳酸盐台地相沉积，厚度达3000m，为后期走滑断裂改造形成断控缝洞型储集体提供物质基础。

图 1

图 1 塔里木盆地顺北地区断裂体系分布图（左）及岩性组合图（右） Fig. 1 Distribution of fault system (left) and lithology combination (right) in Shunbei area in Tarim Basin

顺北地区及周缘发育一套与盆缘呈大角度相交且广泛分布的板内走滑断裂系统，具有“南北对接、东西分区”的特征^[22]。走滑断裂带自下而上变形样式有所不同，具有“纵向分层变形、主滑移带平面分段、垂向多期叠加”的发育演化特征^{[4, 20, 22]}。按照断裂走向、应力性质、活动期次、成因机制等差异，将顺北地区走滑断裂带划分为四大走滑断裂体系（图 1）。

受控于相邻构造单元的差异构造演化影响，不同断裂体系的走滑构造特征存在明显差异。北西向单剪走滑断裂体系（7号、9号、11号、13号）受沙西低凸起和卡塔克隆起西北缘相向挤压影响，断裂活动强度具有“南北强、中部对接带弱”特点，走滑断裂继承于深部高陡（倾角大于80°）倾移断层之上，以高角度压扭走滑运动为主，浅层呈正花状构造^[12]；中部调节走滑断裂体系（1号、2号、5号）南北横亘于塔北和塔中古隆起的构造鞍部，在古隆起南北对接过程中，构造鞍部受压、张双轴应力作用影响，北部发育典型叠接压隆段、中部发育平移段，伴生分支断裂^[7-8]，南部则在快速沉降过程中形成带有走滑性质的“压脊—地堑”复合构造样式，同时伴生以1号、2号为代表的分支断裂，以拉分、平移为主^[5]；北东向单剪走滑断裂体系（4号、6号、8号、10号、12号）位于卡塔克隆起的北斜坡，在古隆起差异推挤和右旋扭动过程中，北斜坡发育向北活动强度逐渐减弱的继承型张扭走滑断裂带，断裂带由多条走滑断裂分段演化、递进拼贴形成，呈“三段式”构造特征，以拉分构造为主^{[6, 22]}；北东向压脊走滑断裂体系（14号、16号、18号、20号）位于古城墟隆起区，受阿尔金造山带强烈斜向挤压影响，压脊走滑断裂的横向挤压缩短率明显高于其他断裂体系，整体以压脊构造为主^[9]，表现为明显强压扭特征。

顺北4号断裂带为北东向单剪走滑断裂体系的一条跨越多个构造单元的断裂带，规模大。北部以右阶压隆段为主，走向为NE42°；中部为左阶拉分段，走向为NE28°；南部则发育压隆段，走向为NE48°（图 2），呈现出“南北弱、中部强”的活动规律^[6]。顺北4号断裂带具有分层构造变形特征，经历了3个主要的构造活动变形期：（1）加里东中期Ⅲ幕，深层断裂以左行走滑活动为主，因不同构造层的岩石力学性质差异，在中—上寒武统膏盐构造层发育直立走滑构造和滑脱构造，造成该界面局部地层加厚或减薄，向上在致密的碳酸盐岩层中形成正（负）花状构造；（2）加里东晚期，深层走滑断裂持续活动，在浅层形成撕裂的雁列正断层构造，其上下贯穿多个层位，在桑塔木组、柯坪塔格组形成多条向上错断的雁列断层；（3）海西中—晚期，走滑断裂继承性活动，主体以浅层的撕裂正断层活动为主，形成与下伏雁列断层存在一定夹角的第二套雁列正断层，在纵向空间上因活动强度不同，部分地方具有两套雁列正断层拼贴演化的特征。研究表明顺北地区独特的地层结构及岩石力学性质是造成现今顺北4号断裂带平面分段、纵向分层的根本原因^[6]。

图 2

图 2 顺北4号断裂带T74界面平面及各分段地震剖面特征图 Fig. 2 Plan of T74 interface of Shunbei No.4 fault zone and seismic profile features of each section （a）顺北4号断裂带分段样式图；（b）过X44井地震解释剖面，拉分段特征；（c）过X41井地震解释剖面，平移段特征；（d）过X47井地震解释剖面，压隆段特征

基于顺北4号断裂带钻井放空漏失在地震剖面标定、常规测井、成像测井等资料，认识到断裂带内部各断层面附近实钻储集体主要由一组或多组洞穴带和裂缝带组成。以X47井为例，井区平面上位于左行右阶的叠接压隆段，地震剖面上表现为两套串珠反射特征。该井从西往东大角度（井斜角为81°~84°）侧钻穿过了北东向的顺北4号断裂带，钻遇F2和F3两条断裂。常规测井和成像测井揭示F2、F3断裂处裂缝带、裂缝—洞穴带结构清楚，其中F2断裂处共发育8组“一元裂缝带”和2组“二元裂缝—洞穴带”；F3断裂处发育6组“一元裂缝带”和2组“二元裂缝—洞穴带”（图 3）。单组“一元裂缝带”宽度为2.5~47.0m，钻井一般无放空，无漏失或小规模漏失，该井在F2断裂第三组裂缝带7894.19m处，漏失钻井液54.10m³，钻井液密度为1.23~1.25g/cm³；在第四组裂缝带7986.68m处，漏失钻井液111.86m³，钻井液密度为1.20~1.24g/cm³。单组“二元裂缝—洞穴带”宽度为23.0~44.0m，其中洞穴带宽度为9.0~20.0m，占比为27%~45%，钻井常钻遇放空或规模性漏失，该井在F2断裂第一组“二元裂缝—洞穴带”8084.78~8086.98m层段放空2.2m，漏失钻井液6320.56m³，钻井液密度为1.16~1.20g/cm³。据顺北4号断裂带钻井数据统计，单条断层控制的缝洞型储层宽度为10.5~120.0m，平均为32.5m。

图 3

图 3 X47井栅状储集结构示意图 Fig. 3 Schematic diagram of grid reservoir structure in Well X47 （a）过X47斜井地震剖面；（b）过X47斜井气藏剖面；（c）F2断控栅状缝洞型储层，为(b)中①的放大；（d）F3断控栅状缝洞型储层，为(b)中②的放大

对比前期提出的断裂面附近“一元裂缝系统”“二元核—带”结构^[12]，顺北4号断裂带实钻揭示：断裂面附近断层核欠发育，洞穴带和裂缝带组成新的“二元裂缝—洞穴系统”；同一断层内部的缝洞型储集体或发育多组“一元裂缝系统”，或发育多组“二元裂缝—洞穴系统”，或同时发育多组“一元裂缝系统”和“二元裂缝—洞穴系统”，缝洞系统之间被致密的基岩所分隔，储集体物性差。本文把这种同一断裂带内发育的多组缝洞体结构称为栅状结构，并把栅状储集体定义为：厚层单一岩体在幕式断裂活动中形成的非均质空间栅状连通系统，栅状通道由断层空腔（高孔隙体）和天然裂缝耦合，与基岩共同构成有序排列的多组缝洞集合体，整体呈现高物性、高开启性特点。

断控缝洞型储集体是由板内中小尺度走滑断裂破裂作用形成的洞穴带和裂缝带按多种结构样式组成，并被相对致密基岩所包围和遮挡，具有流体存储和输导功能的复杂地质体，内部结构复杂^[24-25]，非均质性强。融合岩心资料、常规测井资料、成像测井资料和钻井特征，对储集体的基本储集空间进行综合表征。洞穴带和裂缝带是断控缝洞型储集体最主要的储集空间类型，其中洞穴带岩心破碎严重，常规测井呈明显箱形低阻特征，电阻率一般小于1000Ω·m，成像测井见不规则块状、长条状到近等轴状暗色高导斑块或暗色斑点，成群成带分布^[26]；钻井普遍存在放空或漏失现象，单层放空长度最大为6.12m，多数约为2m；漏失钻井液密度低（1.18~1.30g/cm³）、漏速高（最高为56m³/h），漏失量大^[25]。如X43井，放空2.69m/3次，漏失1.01~1.30g/cm³钻井液3764.13m³，测试最高折算日产量1158t油当量。洞穴带两侧发育裂缝带，未见断层核。裂缝带岩心以裂缝被方解石全充填或半充填为主，电阻率呈尖峰齿化中—低值，与基岩有明显区别，声波时差曲线有微弱响应，成像测井呈近垂直的黑色线条或条带。储层酸化压裂改造资料显示，规模断控缝洞型储集体的储层改造曲线具有初始泵压低、注酸期间排量上升压降大、停泵压力低等“两低一大”的特点；试井压力恢复曲线呈“W形”或“箱形”，表明储集体内部由裂缝—洞穴带储集系统构成。

关于断控缝洞型储集体的成因机制，前人结合野外走滑断裂带内部结构解析及顺北1号断裂带等实钻井资料，认为其成因主要与走滑断裂带“构造破裂、块体滑动”作用有关^[12]。走滑断裂活动可形成储集空间，但在不同岩石力学性质地层中，具有显著的差异构造变形特征：在砂岩等多孔介质岩石中，走滑剪切作用会造成岩石（或矿物）颗粒发生定向旋转，紧密排列成一个低渗的变形带，降低储集体的孔渗物性^[13]；在致密的碳酸盐岩等低孔介质岩石中，剪切破裂、体积调整与块体滑动会形成一个高渗的破碎带^[12]，有效地改变围岩孔渗关系，是形成规模缝洞型储集体的关键控制因素^[27]。

走滑断裂带剪切应力是致密碳酸盐岩破裂成储的关键，其储集体的发育规模与走滑断裂的活动强度密切相关。通过纯固态（石膏）走滑物理模拟实验（图 4），板块在受到剪切应力作用后，会形成一系列雁列式排列R剪切裂缝；当位移量达到8mm时，大量的P剪切裂缝沟通早期的R剪切裂缝，形成一个完整的断裂，在板块的中间形成一条贯穿模型的大断裂，裂缝的间距（空腔）约为1mm，并发育多条次级裂缝；位移量达到16mm时，裂缝间距（空腔）增加到4mm；持续增大位移量到24mm时，断裂带不同位置的空间出现差异演化特征，裂缝间距介于4~16mm；当位移量达到最大的60mm时，大断裂附近并没有增加新的次级断裂，表明贯穿的断层释放了所有的剪切应力，同时储集体的差异演化也更为明显，最大处约有22mm，最小处约为4mm。整个实验揭示随着走滑量的增加，断裂间的裂缝间距（空腔）规模越大，不同位置的空腔发育规模差异明显，在走滑断裂中部和侧接段裂缝更为发育，储集体规模最大。

图 4

图 4 走滑断裂带不同位移量裂缝发育特征物理模拟实验 Fig. 4 Physical simulation experiment of fracture development characteristics with different displacement in strike-slip fault zone (a) 走滑位移量为8mm；(b) 走滑位移量为16mm；(c) 走滑位移量为24mm；(d) 走滑位移量为60mm（实验材料：石膏，模型大小：长×宽×高为400mm×300mm×40mm，应力加载：固定模型，由左上和右下施加前切应力，应力加载方式为点动式加压，每次加载向前移动4mm)

断裂分段拼贴演化是走滑断裂构造变形的基本属性，是断裂生长扩张的重要机制之一，也是断控储集体差异发育的根本原因。单走滑断裂尖端是剪切应力最为集中的位置，同时也是滑移量最小的位置，常常形成以倾滑活动为主的马尾（或羽状）构造，成储规模有限。当两个临近的走滑断裂端部逐渐拼贴，并进一步叠接演化为走滑断裂的侧接段，因其拼贴演化构造属性，断裂带内部结构应力复杂，可以细分为以走滑活动为主的叠接部位和以倾滑活动为主的桥接部位（图 5），其中叠接部位走向与主应力方向保持一致，走滑破碎作用强，形成规模储集体；而桥接部位走向与主应力方向不一致，主体以垂向活动为主，构造破碎作用弱，储集体不发育。同时随着应力的持续增加，在侧接段内部会形成R剪切和正（逆）断层等次级断裂带，造成侧接段内部极为复杂的缝网系统，形成非均质极强的缝洞型储集体。

图 5

图 5 走滑断裂分段侧接段内部断裂性质及应力分布图 Fig. 5 Internal fault properties and stress distribution of segmental lateral section of strike-slip fault

顺北走滑断裂具有多期递进式演化特征，物理模拟揭示单幕次走滑构造破碎会形成一个高渗的裂缝带（图 6a），多期（幕次）的构造走滑活动则会在早期高渗的裂缝带附近形成多个次一级的高渗裂缝带，即走滑多幕次的递进式演化会形成多个缝洞（栅状结构）集合系统（图 6b），顺北4号走滑断裂带经历多幕次、左行走滑递进演化，形成栅状结构储集体发育区，滑移距最大位置是规模储集体发育的最有利区。侧接段的叠接部位以持续的走滑活动为主，较以倾滑活动为主的桥接部位更利于发育规模栅状结构储集体。

图 6

图 6 走滑断裂活动期次与栅状结构发育特征 Fig. 6 Active stages of strike-slip fault and development characteristics of grid structure （a）单幕次活动形成的单一缝洞体结构模式；（b）多幕次活动形成的多缝洞体（栅状）结构模式

栅状储集体在走滑断裂带的不同分段、不同部位表现为不同的样式，根据不同分段内部断裂性质与应力分布，结合实钻井断储关系分析，建立“差异分段、一体多栅”模型，其中平移段表现为一条断裂面、一组缝洞系统，即单断单栅的特征；单一叠接段，包括叠接拉分段和叠接压隆段，表现为一条断裂面发育两组及以上缝洞系统，即单断多栅的特征；叠接段与桥接段的连接段表现为两条及以上断裂面组合的断裂带，内部发育多组缝洞系统，即多断多栅特征（图 7）。

图 7

图 7 顺北地区栅状储集体地质模式图 Fig. 7 Geological model of grid reservoir in Shunbei area （a）单断单栅储集体结构模式图；（b）单断多栅储集体结构模式图；（c）多断多栅储集体结构模式图；（d）“差异分段、一体多栅”理论模型

主要发育于平移段，北东向走滑断裂带具有多期递进式演化的特点，其中平移段与多期剪切应力近平行，利于在早期破碎的主断面附近形成多个近平行的次级裂缝带，不同裂缝带之间连通性较好，发育成以多个裂缝集合体为主的单断单栅结构。

根据实钻井断储关系统计，单组“栅体”宽度为13~48m，平均宽度为25m，测井曲线呈箱形特征，“栅体”宽窄与断裂带变形强度有关，变形强度越大，单组“栅体”宽度越宽。储层类型主要为洞穴型、裂缝—孔洞型。洞穴储集体常发育于“栅体”中部，钻井过程中发生放空或漏失现象，放空段长度多在6m以下，漏失钻井液107~2847m³，钻井液密度为1.14~1.30g/cm³。以X42井为例，“栅体”宽度为46m，钻至7782.11m发生失返性漏失，漏失钻井液107.67m³，钻井液密度为1.25~1.30g/cm³，储层类型为洞穴型（图 8a）。

图 8

图 8 顺北4号断裂带不同构造样式地震剖面（上）与测井图（下） Fig. 8 Seismic profiles (above) and logging curves (below) of various structural styles of Shunbei No.4 fault zone

主要发育于叠接段，走滑断裂叠接段主体以水平走滑为主，同时具有一定的倾滑活动特征，在应力作用下形成一个主断面，在后期持续的左行走滑作用基础上，叠接段的断裂走向与剪切方向呈小角度相交，因应力的偏转会在主断面附近形成间隔距离较大的多个次级裂缝带，发育成为具有一定间隔距离的单（多）个裂缝带为主的单断多栅结构。

根据实钻井断储关系统计，单断裂面发育2~4组“栅体”，单组“栅体”宽度一般介于3~18m之间，平均宽度为10m，个别达30m以上，“栅体”与“栅体”之间被数条基岩带隔开，基岩带宽度为5~15m，靠近断裂面中间部位“栅体”密集，洞穴型储层发育，钻井过程中常发生放空或漏失现象，测井曲线上表现为锯齿状特征。如X43井，在7958.08~7963.95m发生3次放空，单次放空长度0.66~1.07m，累计长度2.68m。漏失钻井液3764.13m³，钻井液密度为1.01~1.30g/cm³，储层类型为洞穴型（图 8b）。

主要发育于叠接段与桥接段的连接段，因侧接分段的规模及演化程度不同，相邻较近的断裂面会组合形成多个断面重叠的现象，结合叠接段单断多栅和桥接段规模有限的单断单（多）栅结构，组合形成了多断多栅储集体结构，可分为叠接拉分段与桥接段连接段、叠接压隆段与桥接段连接段两种。

根据实钻井断储关系统计，一般2个断裂面发育2~5组“栅体”，单组“栅体”宽度为3~27m，不同构造样式“栅体”组数和宽度有一定差异，叠接拉分段与桥接段连接段多具2断2栅、2断3栅特征，单组“栅体”宽度为20~40m，“栅体”与“栅体”之间被巨宽基岩带隔开，基岩带宽度一般为50~200m，最大达636m。叠接压隆段与桥接段连接段多具2断4栅、2断5栅特征，单组“栅体”宽度为10~20m，“栅体”与“栅体”之间基岩带宽度窄，一般为10~30m。叠接拉分段“栅体”整体表现稀而宽特征，而叠接压隆带“栅体”表现为密而窄特征。叠接段“栅体”规模和发育程度与桥接段差异较大，叠接段附近“栅体”发育程度高、规模大、储层好，储层以洞穴型为主，钻井过程常发生放空或大规模漏失现象，如X44井，在叠接段附近发生2次漏失，共漏失钻井液2526m³，钻井液密度为1.16~1.22g/cm³，储层类型为洞穴型；桥接段附近无漏失，主要为裂缝型储层（图 8c）。

塔河勘探实践表明，碳酸盐岩储集体发育主要受岩溶作用控制^[28]，实钻井揭示与正演模拟分析结果表明，串珠状异常体是大型岩溶洞穴、溶蚀孔洞和裂缝的集合响应^[29]。顺北地区碳酸盐岩储集体发育受走滑断裂带控制，实钻井揭示及不同地质模型正演模拟研究表明^{[15-17, 19]}，串珠状异常体是断裂带内部洞穴、孔洞、裂缝带和基岩的集合响应。已钻井储层地震标定，X44井在串珠两侧部位发生了漏失(图 8c)，X42井在串珠中心位置发生漏失（图 8a），证实了同一断裂带内发育多组缝洞体的栅状储集结构的普遍性。“断裂+串珠”是顺北地区栅状规模储集体地震响应特征。

基于栅状规模储集体地震响应特征认识及储层预测属性对比分析^[27]，不连续性属性及相干属性是识别描述走滑断裂带的敏感属性，相控波阻抗反演是定量描述断控缝洞储集体的有效技术手段。相控波阻抗反演的核心是构建断控缝洞体地震相约束下的初始模型，加强地震相控因子，再综合应用测井数据、地震数据及地质信息，采用低频趋势约束下的井—震联合反演，获得波阻抗反演数据体^[17]。根据测井数据，统计裂缝型储层、孔洞型储层、洞穴型储层的波阻抗范围和孔隙度值，结合资料不完备井段岩石物理建模得到的高孔数据样本点，建立波阻抗—孔隙度量板，将波阻抗体转换成孔隙度体，开展断控缝洞体三维空间雕刻，分类刻画洞穴型、孔洞型和裂缝型储集体并预测有效体积，洞穴体积占总体积60%~80%。X42井通过三维空间雕刻预测井周储集体有效体积为580×10⁴m³，其中洞穴有效体积为406×10⁴m³（图 9）。该井动态储量为13.9×10⁸m³，折算地下体积427×10⁴m³，雕刻预测体积与动态储量折算体积具有较好的一致性，证实了断控栅状储集体三维雕刻量化描述技术的有效性。在雕刻预测有效体积基础上，结合油藏参数计算储集体储量，为靶点优选提供依据。

图 9

图 9 X42井储层分类预测与有效体积预测 Fig. 9 Classified reservoir prediction and effective reservoir volume prediction in Well X42 （a）原始地震剖面；（b）洞穴能量属性剖面；（c）孔洞频谱不连续剖面；（d）裂缝AFE属性剖面；（e）相控反演洞穴孔隙度剖面

在地震剖面上，串珠状异常体是断裂带内部洞穴、孔洞和裂缝带综合响应，受地震分辨率制约，纵横向储集体预测存在一定偏差。设计两组纵向不同间距缝洞体等效模型开展正演分析，结果表明，在纵向上，主频为18~22Hz，分辨率在40~70m，储集体主要发育在串珠状异常负相位（红串珠）中心至零相位之间（图 10）。设计一组不同间距栅状缝洞体模型开展正演分析，结果表明，在横向上，主频为18~22Hz，分辨率在60~80m，储集体横向预测空间定位有偏差，横穿串珠钻揭储层概率高（图 11），串珠状异常反射振幅能量强弱反映储集体发育规模，串珠异常能量越强，储集体越发育（图 11）。

图 10

图 10 纵向不同间距缝洞体等效模型及正演模拟结果 Fig. 10 Equivalent model and forward modeling results of longitudinal fractured caves with different spacing

图 11

图 11 横向不同间距缝洞体等效模型及正演模拟结果 Fig. 11 Equivalent model and forward modeling results of laterally fractured caves with different spacing

最终在空间雕刻确定储集体储量规模基础上，依据洞穴型储层发育位置及其与孔洞型储层、裂缝型储层之间关系，纵向上优选最大程度沟通规模储集体、平面上定位振幅属性能量最大的位置作为钻井靶点（图 12）。

图 12

图 12 X43井断控缝洞型储层靶点空间精准定位 Fig. 12 Precise target spatial positioning of fault-controlled fractured-cavity type reservoir of Well X43 （a）X43井地质剖面；（b）X43井地震剖面；(c)断裂、洞穴空间雕刻图；（d)沿井轨迹方向切开洞穴体特征展示图；（e) 沿断裂面方向切开洞穴体特征展示图

基于储层多类型栅状模型认识，应用缝洞立体雕刻技术、靶点精准定位技术、地应力模拟技术，形成不同分段储集体模型的“一井多动用”井轨迹设计原则，尽可能钻遇更多储集体，达到提高储层钻遇率、增加产能目的。同时，最大限度满足井壁稳定要求，综合考虑水平井井眼轨迹方向与最大水平主应力夹角，保证储层改造效果。针对不同储层模型，形成针对性井轨迹设计方案（图 13）。

图 13

图 13 顺北4号断裂带不同栅状储集结构井轨迹设计方法 Fig. 13 Well trajectory design method for various grid reservoirs in Shunbei No.4 fault zone （a）单断单栅: 小角度斜穿断裂面，“一井多控”井轨迹设计；（b）单断多栅：中角度斜穿断裂面，“一井一靶”井轨迹设计; （c）多断多栅：大角度横穿断裂面，“一井多靶”井轨迹设计

（1）单断单栅：走滑断裂平移段，发育单组缝洞系统，储集体顺断裂方向延伸距离远，垂直断裂方向延伸距离短，井轨迹设计思路采用平面小角度（0°~30°）斜穿断裂面，一井多控，动用平移段、桥接段“碎、小”缝洞体，井口尽可能靠近断裂面，长水平段在单组缝洞系统内穿行，提高泄油面积。

（2）单断多栅：走滑断裂叠接拉分段、叠接压隆段，发育两组及以上缝洞系统，轨迹设计思路采用平面中角度（30°~60°）斜穿断裂面，一井一靶，钻穿多个缝洞系统，纵向上大斜度钻穿主断裂面，动用叠接段规模储集体。

（3）多断多栅：两条或多条相邻断裂面连接段，发育多个断裂面、多组缝洞系统，鉴于两个断裂面距离较大，为确保多穿断裂面、缝洞系统，采用平面大角度（60°~90°）横穿多个断裂面，一井多靶，动用拉分段、压隆段多个缝洞储集体。

顺北超深层断控缝洞型储层非均质性极强，高产井设计难度大，创新建立的断控缝洞型储集体栅状结构模型，指导形成了针对断控储集体的高产井轨迹设计方案。针对压隆段、拉分段、平移段等不同分段构造样式，基于高产井轨迹设计理念，迭代形成不同栅状储集结构的井轨迹设计方法，在顺北4号断裂带勘探开发一体化中实践20井次，均获高产油气流，其中最高折算日产量大于1000t油当量的油气井（简称“千吨井”）13口，建成了顺北4号断裂带稀井高产示范区。该方法在顺北8号断裂带也取得良好效果，顺北4号、顺北8号断裂带共完钻28口井，其中高产井25口，高产井成功率为89%，一举斩获19口“千吨井”。栅状储集结构模型在勘探开发实践的成功应用，标志着超深层断控缝洞型油气藏具备“少井高产”的技术条件，也为国内外类似油气藏勘探开发提供了宝贵经验。

（1）本文以顺北中部顺北4号断裂带为例，深化断裂带内储集体结构认识，定义了一种由同一断裂带内致密基岩中发育的多组缝洞集合体有序排列而形成的“栅状储集结构”，是超深层走滑断控缝洞型储集体的典型特征。

（2）通过物理模拟、应力解析等方法，分析栅状储集结构的成因机制，阐明走滑断裂面活动强度与储集体规模的关系，指出走滑断裂带内压隆段、拉分段及平移段等储集体发育特征，明确单断面中部、叠接部位相对走滑位移大，储集体规模大，构建断裂带平面不同分段“一体多栅”结构模型，形成“单断单栅、单断多栅、多断多栅”储集体模型。

（3）基于实钻井验证及模型正演相结合，形成断控缝洞型储集体三维雕刻量化描述技术，明确“断裂+串珠”是规模储集体地震响应特征，指出栅状结构储集体最优靶点主要发育在红串珠中心至零相位之间。

（4）紧扣“栅状结构、一体多栅”储层模型，构建“一井多控、一井一靶、一井多靶”等3类井轨迹设计方案，结合规模储集体地震—地质识别模式，实现高产井部署由论证向设计的转变，实现单井控制储量最大化和“少井高产”。

（5）超深层断控缝洞型储集体栅状储集结构的提出，以及“一体多栅”储层模型的建立，深化了断控型储集体发育特征与分布规律认识，在顺北4号、顺北8号断裂带取得良好应用效果，高产井成功率为89%，对我国其他盆地的超深层断控型油气藏的勘探具有一定的指导与借鉴意义。