碳酸盐岩颗粒滩致密储层蕴藏着丰富的油气资源,是油气勘探开发的新领域;体积压裂是致密储层改造的新方法。将体积压裂技术应用到碳酸盐岩颗粒滩致密储层改造中,具有重要理论和现实意义。本文以塔里木盆地奥陶系颗粒滩储层为研究对象,通过对颗粒滩储层特征进行宏观和微观两个尺度的精细描述,总结储层发育特征及其影响因素,并在此基础上开展室内大尺寸真三轴水力压裂实验,分析颗粒滩致密储层体积压裂的可行性,揭示体积压裂过程中裂缝延展规律。颗粒滩储层具有明显的非均质性,不同层位差异明显:宏观上,颗粒滩储层横向展布受礁体迁移的影响,纵向叠加受海平面升降控制。微观上,塔里木盆地巴楚地区和塔中北坡颗粒滩物性差,均属特低孔低渗类型。储集空间为孔隙、溶洞和裂缝。喉道类型包括孔隙缩小型喉道、片状喉道和网络状喉道。颗粒滩储层的发育受沉积微相、层序地层和后期成岩作用影响。生屑颗粒灰岩微相是储层发育的有利相带;三级层序低位体系域、高位体系域和米级旋回顶部是层序格架内有利颗粒滩储层发育部位;溶蚀作用、硅化作用以及白云石化作用是塔中北坡地区颗粒滩储层主要的建设性成岩作用,胶结作用和压实-压溶作用是该区主要的破坏性成岩作用。针对塔里木盆地奥陶系野外露头样品开展室内大尺寸真三轴水力压裂实验,压裂之后两块样品均形成裂缝网络,达到体积压裂的效果。核磁共振测试证实伴随体积压裂有微裂隙的形成。施工条件一定时,碳酸盐岩颗粒滩致密储层的压裂效果主要取决于天然裂缝与地应力的耦合作用:在垂向主应力略小于水平方向最大主应力的构造应力背景下,主要形成竖直主裂缝与水平分枝裂缝组成的裂缝网络。碳酸盐岩颗粒滩储层中缝合线构造和方解石条带发育,缝合线构造和方解石条带均属于可被压裂改造激活的优势破裂面。