受多期构造变形和应力场的影响,塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩形成多期次、多组系、多尺度断层及其相关裂缝,对岩溶缝洞储集体的形成和分布起明显的控制作用。论文以塔河油田四、六、七区典型单元奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层为研究对象,综合利用野外露头、钻井、岩心、薄片、测井、地震和分析测试等资料,在阐明溶洞分布规律、多尺度断层和裂缝发育特征及其与构造应力场关系的基础上,系统分析了多尺度断层和裂缝对溶洞发育的控制作用,建立了断控岩溶的发育模式。塔河油田经历了加里东早期、加里东中晚期、海西早期、海西晚期、印支─燕山期和喜马拉雅期六期构造应力场作用,在区域上形成有加里东早期、加里东中晚期、海西早期和海西晚期四期断层,其中四、六、七区典型单元奥陶系断层主要在加里东中晚期、海西早期和海西晚期三期形成。断层走向主要有北北东向、北北西向和近东西向三组,以走滑断层为主,兼具逆断层性质,可分为Ⅱ级、Ⅲ-1级、Ⅲ-2级和Ⅲ-3级四种尺度。研究区构造裂缝形成于加里东中晚期、海西早期和海西晚期三期,与断层形成时期一致。构造裂缝以高角度剪切裂缝为主,裂缝方位分为北东向、北西向、近南北向及近东西向四组,在纵向上受岩层力学层控制。断层对其周围岩层中裂缝的形成与分布有明显的控制作用,不同尺度和不同方位断层相关裂缝发育带的分布存在明显的差异。研究区Ⅱ级、Ⅲ-1级、Ⅲ-2级及Ⅲ-3级断层相关裂缝发育带平均宽度分别为595 m、460 m、390 m和185 m。北北东向和北北西向断层相关裂缝发育带的平均宽度分别为560 m和530 m,而近东西向断层相关裂缝发育带的平均宽度为380 m。不同断层部位的裂缝发育带分布也明显不同,在断层的交汇、叠置和端部等部位断层相关裂缝发育带分布范围更大。多尺度断层─裂缝和岩石力学层共同控制了溶洞在平面和纵向上的分布。断控岩溶主要有断层核型和断层破裂带型两种基本类型,其岩溶的发育程度及规模受不同尺度和不同方向断层的控制。断层的规模越大,其控制的溶洞发育数量越多,分布范围和规模越大,充填程度较低。研究区Ⅱ级断层控制的溶洞平面分布范围为450 m,Ⅲ-1级断层为350 m,Ⅲ-2级断层为250 m,Ⅲ-3级断层为150 m。相比于近东西向断层,北北东向和北北西向断层控制的溶洞更为发育,分布范围较大。溶洞主要分布于距北北东向和北北西向断层350 m范围内,而近东西向断层控制的溶洞平面分布范围通常小于250 m。断层交汇部位、叠置部位及端部为大型溶洞的有利发育部位。建立了塔河油田典型单元奥陶系碳酸盐岩6种不同构造样式的断控岩溶分布模式及其形成演化模式。