引言

哈拉哈塘油田奥陶系油藏位于塔北隆起西斜坡，为典型的缝洞型碳酸盐岩油藏，埋藏较深(>6 500 m)，储层以裂缝孔洞型为主，自2009年发现以来，经历快速上产，已建成百万吨级产量规模，是目前塔里木最大的原油生产基地。由于碳酸盐岩油藏复杂的非均质性，面临井网密度大、井位部署困难、老井利用难度大等问题，制约了油田勘探开发进程。深大断裂体系是含油气盆地油气运移的主要通道，国内外学者已经达成共识，塔里木油田碳酸盐岩油藏勘探开发实践表明，优质缝洞体的发育与大型走滑断裂带具有较好的匹配关系，高产高效井受大型走滑断裂带控制作用明显^[1-3]，因此，开展哈拉哈塘油田大型走滑断裂带控储成藏研究，明确油气富集规律，对保障哈拉哈塘碳酸盐岩油藏持续稳产及塔里木盆地同类油藏的勘探开发都具有重要的借鉴意义。

1 塔北走滑断裂带演化历史及特征 1.1 走滑断裂带形成演化历史

塔北地区走滑断裂主要形成于加里东晚期—早海西期，晚海西期—燕山期继承性活动。哈拉哈塘油田在东南方向挤压应力和塔北隆起共同作用下形成近南北向挤压应力，发育北东、北西两组大型走滑断裂，平面呈“X”型展布特征，为区域性大型走滑断裂，是有利的油气富集带。据邬光辉等研究成果^[1-2]，塔北地区大型走滑断裂带演化一般经历4个阶段(图 1)：(1)萌芽阶段或深部发育阶段(图 1a)：在构造应力作用下，灰岩深部应力集中发生变形，但未形成断裂。(2) R剪切发育阶段：随着构造变形的增大、构造应力的增加，形成一系列错综复杂的裂缝带，尚未形成上下贯通的断裂面，但受地应力场的影响，裂缝仍具有一定的方向性，即典型的雁列构造，实质是R剪切的规律排列(图 1b)。(3) P剪切与Y剪切发育阶段：随着构造的持续活动，羽状和辫状构造初步形成；雁列构造被深度改造，断裂沿主位移带向两端生长，走滑断裂初步形成(图 1c)。(4)走滑带成熟阶段：辫状构造高度发育，花状构造成熟，破碎带持续扩张并连接起来，大型走滑断裂带形成(图 1d)。哈拉哈塘油田大型“X”走滑断层基本发育成熟，断距较大，向哈拉哈塘鼻状构造西南方向，随着应力的不断减弱，走滑断裂成熟度降低，P剪切和R剪切伴生发育，断裂平面未完全连通，规模较小，断距一般不超过10 m，识别难度较大。

1.2 走滑断裂带刻画关键技术

目前，断裂解释主要利用相干属性^[4-5]、不连续性检测属性，平剖结合进行大型走滑断裂解释^[6-8]。相干体是一种直接估算波形相似程度的方法，能够突出那些相邻地震道的不连续性，压制连续性。

哈拉哈塘油田处于塔北隆起斜坡位置，走滑断裂活动弱、断距小，同时，储层埋藏较深，一般超过6 000 m，地震资料品质较差，从平面相干特征来看，不连续信息被噪声压制，断裂特征不清。为了凸显相邻道之间的不连续性，对原始资料进行构造导向滤波，从滤波结果来看，断裂信息得到了加强，但求取相干的过程中噪音背景同时呈现几何倍数的加强，因此，在第一轮滤波基础上，叠加第二轮滤波，加强断裂相干特征，消除背景噪音，有效指导断裂解释。

基于高精度相干技术，笔者提出“三步走”走滑断裂识别方法(图 2)，首先，对哈拉哈塘油田三维与整个塔北地区三维地震资料进行拼接，依据区域应力场特征、构造特征优化断裂平面组合样式，确保走滑断裂带空间组合符合区域动力学、运动学特征，符合走滑断裂空间几何学特征；其次，利用多层系相干，采用“自下而上”的顺序，明确断至寒武系的主干油源断裂，按照“定主干、理分支”原则，利用多层系相干、平剖结合精细梳理断裂期次和级别；最后，以地震剖面解释为基础，根据断裂与储层的发育关系，从剖面上精细刻画走滑断裂，最终实现断裂平面组合。

1.3 走滑断裂带空间展布特征

哈拉哈塘油田位于塔北隆起南缘斜坡中部，轮南背斜西翼^[9]，近南北向走滑断裂平面上向南延伸至满加尔凹陷，哈拉哈塘区块断裂走向为近北西向和北东向两组大型走滑断裂，全区发育，该期断裂向上断至二叠系，向下断穿花岗岩基底，平面分段特征明显^[10]。

北西向断裂在哈拉哈塘油田发育6条主干断裂^[11-12]，具有明显的分段性。南部为马尾状结构，由南至北向主干断裂收敛；中段为线性段，剖面上断裂近乎直立(图 3a)；北部主干断裂上分支断裂发育，呈羽状，次级分支断裂分布在主断裂两边，剖面上呈花状(图 3b)。北东向断裂在该区发育5条主干断裂，与北西向断裂对比，主干断裂发育延伸长，以线性段发育为主，剖面上呈Y状，压扭段与张扭段相间分布(图 3c，图 3d)，分支断裂不发育^[13]。

2 走滑断裂带控储成藏影响因素探讨 2.1 哈拉哈塘油田奥陶系储层发育

塔北地区哈拉哈塘油田上奥陶统覆盖区碳酸盐岩油藏受多期构造挤压作用后，沿深大断裂带发育一定规模的破碎带，经多期岩溶作用，地层水沿断裂下渗或局部热液上涌致使破碎带内的断裂、裂缝被溶蚀、改造而形成柱状溶蚀孔洞储集体；断裂的发育为岩溶流体(淡水、热液、酸性水等)的进入及溶解物的搬运迁移提供了通道，同时也导致了靠近断裂区域裂缝形成，晚期岩溶一般多沿早期存在的孔洞层和裂缝发育区发育^[14]。

断裂、古地貌、不整合面共同控制了岩溶作用的强度，实践表明，断裂交叉处储层发育强度最大。哈拉哈塘地区加里东期大型“X”剪切断裂非常发育，控制了加里东期岩溶储层发育的有利区，岩溶缝洞型储层多沿断裂呈条带状展布。断裂交汇部位、断裂拐弯处是局部构造应力集中释放部位，往往裂缝较为发育。哈拉哈塘地区典型断裂带统计表明，溶洞发育在距断裂1 200 m的范围内，距断裂越远溶洞发育越少，溶洞的规模也随之减小，表明溶洞与断裂之间具有良好的相关性，沿断裂带岩溶洞穴最发育。断裂破碎带岩溶体储层发育规模，与断裂的规模、性质、走向、断裂带的破碎及充填程度相关。

2.2 走滑断裂带与断溶体发育

深大断裂体系是含油盆地油气运移的主要通道^[15]，国内外众多学者已经达成共识，在塔里木油田勘探开发实践中得到进一步的证明，塔里木油田奥陶系油藏主要的油气富集区多沿深大断裂呈条带状展布^[16](图 4)。

以哈拉哈塘油田为例，高效、有效井共153口，其中，124口沿主干油源断裂带展布，占比81%。塔里木盆地除塔河油田主体区以外，奥陶系岩溶缝洞体发育带与断裂带、构造变形带之间有较好的匹配关系，具有明显的断控岩溶特征，以深大断裂带为核心发生溶蚀扩大，形成有利溶蚀孔、洞储集体，这类断裂相关岩溶体叠加深大断裂对油气起到了很好的疏导作用。断裂带上倾倾没端在上覆灰岩、泥灰岩等盖层封堵及侧向致密灰岩遮挡下形成的碳酸盐岩特殊油藏，称之为断溶体油气藏^[17-18]。断溶体油气藏的空间展布不受局部构造高低或风化壳不整合面的控制，属于岩性油气藏的一种。

断溶体油藏以油源断裂带为核心，沿断裂扩大溶蚀，在平面上呈现条带状展布，具体表现为延伸不连续、宽窄不相等、边界不规则的分布特征(图 5)。但同一条断裂，由于地应力和岩溶作用差异的影响^[19]，不同位置表现出明显的分段特征，断裂破碎带宽度越大，岩溶作用越强烈，洞穴型储层发育的可能性越大，而且主干断裂要强于分支断裂。

哈拉哈塘油田经历多期构造运动，主干油源断裂在构造演化过程中多次变换扭动方向，断裂破碎带宽度变化较大^[20]，宽窄不一，变形强度各有差异，不同应力环境下拉张、挤压等不同断裂特征共存，同时在主干断裂带上伴生一系列的次级断裂，这些次级断裂与主干断裂带呈现不连续的斜交(一般小于30°)；主干与分支岩溶作用也是各有差异，在纵向呈现出“树冠状”的特征(图 6)，根部主干断裂贯穿油源，向上“开枝散叶”，岩溶作用加强，油气在枝叶末端富集^[21-22]。

3 断溶体油藏潜力评价

哈拉哈塘油田碳酸盐岩油藏经过多年开发实践，地震、测井和钻录井资料研究表明，断溶体油藏内部结构极其复杂，储集空间纵横向非均质性极强，同一断溶体内部可能不连通。例如哈拉哈塘油田哈XX井，钻探缝洞体边部发生放空漏失，测试初始地层压力72.78 MPa，生产150 d油压落零，微侧钻断溶体核心部位，地层压力74.01 MPa，钻遇新的缝洞体，微测钻水平位移仅为35 m；但勘探开发中也出现超过1 km的两口单井仍然有可能连通。目前认为断裂破碎带内部裂缝发育密度较大，沿裂缝发育方向连通的可能性较大。

碳酸盐岩断溶体油藏储层主要由洞穴、裂缝、孔洞的各种组合形式构成，在地震反射特征上主要表现为串珠、片状强反射和杂乱反射3种。利用高精度地震资料，提取地震几何属性，基于贝叶斯采用无监督方式完成3种储层的地震相划分，建立地质模型，借助地震反演波阻抗，结合测井信息优选阻抗门槛值对几何模型进行约束，完成断溶体油藏的轮廓建模；利用测井孔隙度数据，分析每种储层类型的孔隙度分布情况，分别建立每种储层类型的孔隙度与波阻抗的交汇关系，把测井解释孔隙度作为硬数据，把波阻抗和断溶体储层轮廓模型作为空间约束，采用协同克里金模拟的方法完成断溶体的孔隙度建模，完成断溶体内部结构的精细刻画，同时借助裂缝预测结果，开展断溶体有效孔隙体积的量化雕刻(图 7)；再利用地震最大曲率属性开展裂缝追踪，通过区域应力场分析及单井成像测井约束，完成断溶体间连通关系的判断(图 8)，实现了碳酸盐岩逐个断溶体油藏的精细评价，为精准部署打下坚实的基础^[23]。

哈拉哈塘油田油源主要来自满加尔凹陷寒武系—中、下奥陶统烃源岩，沿深大断裂由南向北，自下而上在中、上奥陶统聚集成藏^[24-26]。目前，主力开发层系为良里塔格组及一间房组，油气资源丰富，油气当量已经突破120×10⁴ t的年产规模。按照断溶油藏理论的指导，从之前的“大型串珠状”向目前“具有串珠背景的断裂破碎带”研究思路转变，树立断裂带本身既可控储、也能成藏的理念，拓宽了塔北地区的井位部署领域。2017年，哈拉哈塘油田老区针对断溶体油藏部署39口井，成功率达91%，创历年最高。一般来说，断裂带核部及破碎带岩溶程度高、油注高度大、油井产能高，多钻遇放空漏失，但地震反射成像较差，按照断溶体理论，与主干油源断裂带相关的杂乱反射也会是塔北地区的重点评价领域。

4 结论

(1) 多重滤波可有效改善地震资料对断裂的成像精度。“三步法”走滑断裂解释方法的提出和应用，实现了哈拉哈塘油田走滑断裂的精细解释，明确了加里东期“X”大型走滑断裂的平面和空间展布特征。

(2) 大型走滑断裂形成的断裂破碎带是后期油气沿构造指向运移的有利通道，受构造背景下的输导网格控制，在构造高部位断溶体圈闭中形成断溶体油藏；大型断裂带主断裂油气充注有利，但保存条件差，分支断裂油气充注相对较弱，但保存条件好。

(3) 断溶体油藏具有“一体一藏”特征，连通关系复杂，加强以断裂研究为中心的断溶体油藏精细描述研究是碳酸盐岩油藏高效开发的必经之路。