塔里木盆地A油田深层碳酸盐岩多期裂缝损伤集成预测模型与应用研究

本文提出了一种创新的损伤集成裂缝预测框架，通过三轴试验、声发射监测及修正Mohr-Coulomb准则建立了围压依赖的裂缝预测模型，并开发了多期裂缝叠加算法。该模型在塔里木盆地A油田应用中，裂缝线密度（0.1∼1.5 m-1）和开度（0.5∼2.75 mm）预测与FMI解释一致性达80%，显著优于传统脆性模型，为深层碳酸盐岩储层描述和勘探目标识别提供了机制性突破。

Highlight

Geologic Setting

塔里木盆地北部是碳酸盐岩储层的重要产区，本研究聚焦于该区域A油田的储层裂缝预测。A油田位于塔北隆起中斜坡带，发育多组“X”型交错走滑断裂。该区奥陶系地层沉积了厚层碳酸盐岩。

Core Samples and Testing

前期已开展大量岩石实验研究塔北地区应力场特征和碳酸盐岩物性。但针对碳酸盐岩高脆性、高硬度的特性，需深入研究其裂缝演化规律以构建定量计算模型。由于钻井取心难度大、岩心数量有限，本研究通过三轴压缩实验和声发射实时监测，系统分析了不同围压下碳酸盐岩的破裂行为。实验采用直径25mm、高50mm的标准岩样，在20-80MPa围压下进行破坏测试，同步采集声发射信号以追踪微裂纹演化过程。

Development characteristics of carbonate reservoir fractures

为精确预测裂缝定量分布特征，需明确研究区储层裂缝的发育规律。通过岩心和地层微扫描成像（FMI）数据，识别并统计了裂缝类型、密度、走向和倾角等参数特征。本研究主要采用岩心识别和FMI解释技术，揭示了裂缝多期次叠加发育的典型特征，为后续应力场模拟和参数叠加算法提供了地质依据。

Conclusions

基于地质力学理论和岩石力学实验，本研究提出了深层碳酸盐岩多期裂缝损伤集成预测模型，建立了包含地质力学模型构建、主裂缝形成期次识别、构造应力场模拟和多期裂缝预测的方法流程。该技术在塔北A油田成功应用，不仅显著提升了裂缝预测精度，更为全球类似深部碳酸盐岩盆地的储层评价提供了实践参考。