塔里木盆地塔北地区奥陶系广泛发育缝洞型岩溶储层,储集空间复杂多样,横向上发育规模及分布规律差异较大,位于塔北地区的哈拉哈塘油田、英买力油田奥陶系缝洞型油藏已投入开发。大量的发育走滑断裂与岩溶在发育期次上穿插耦合使得塔北地区奥陶系缝洞型储层随机性和复杂性大大增加,在油藏的开发中产生了较多的矛盾,其中断裂与岩溶的耦合关系是亟待解决的一个难点。本文以现代岩溶和古岩溶露头为指导,综合利用岩心、钻测井资料、高精度地震资料识别缝洞型储层及断裂,细分缝洞型储层成因类型,研究断裂的期次、级次、组合特征,明确塔北地区典型区块的古岩溶与断裂的耦合关系。通过对取心段完整的岩心及成像测井资料的观察分析,结合钻井、生产资料的辅助,揭示了塔北地区不同区块储集空间类型,哈拉哈塘油田奥陶系储层类型有洞穴型、裂缝孔洞型和孔洞型,英买力油田主要以裂缝孔洞型为主。应用蚂蚁体等方法解释与识别典型区块的断裂,塔北地区断裂以走滑断裂为主,不同期次、级次与组合样式的走滑断裂对岩溶作用及油气成藏的过程控制明显。通过现代岩溶和古岩溶露头的调查,根据成因类型及规模、形态将缝洞型储层细分为暗河管道厅堂洞穴、断裂明河双控洞穴、断控洞穴三种,根据裂缝期次将裂缝孔洞型储层细分为早期裂缝孔洞型储层和微裂缝孔洞型储层两种。岩溶发育期次与断裂发育期次研究表明,不同期次断裂在岩溶发育的整个过程中均有明显的控制作用。在岩溶发育初期及发育过程中,断裂主要控制了大气淡水岩溶作用的发生,岩溶发育末期,英买力油田断裂为热液提供了运移通道,热液沿断裂上涌,对前期缝洞型储层进行一定程度的改造;相比于热液的溶蚀作用,在英买力油田海西晚期热液重结晶和交代作用对前期缝洞型储层体现出了更多的破坏性作用。通过对多类多尺度资料的综合应用,以相应的构造运动背景和岩溶发育背景为约束,揭示了暗河管道厅堂洞穴、断裂明河双控洞穴、断控洞穴、早期裂缝孔洞型储层、微裂缝孔洞型储层各自的主控因素及发育模式,建立了哈拉哈塘油田内幕区和英买力油田英买1、2井区等典型区块的岩溶发育模式,其中哈拉哈塘油田内幕区包括断裂泄水顺层岩溶模式和断裂泄水层间岩溶模式,英买力油田则主要是在断控岩溶发育基础上的断控埋藏热液岩溶模式。不同的岩溶发育模式能够较好的解释该区随机性极强的缝洞型储层发育规律及形态。