貝爾斷陷霍多莫爾構造帶油氣勘探歷程與成效分析

王 杰

（大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712）

1 概述

海拉爾盆地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾盟西南部，勘探面積4.4×104km2，由16 個凹陷組成，區(qū)域構造上位于二疊紀西伯利亞板塊和華北板塊碰撞形成的弧形構造帶中段，為疊置在海西褶皺基底上中新生代斷陷型盆地，經(jīng)多期疊合、多期改造，盆地分割性強，形成多凸多凹的構造格局。

貝爾凹陷是海拉爾盆地內(nèi)典型的斷陷，受北東向斷裂切割形成三凹兩隆的構造格局。貝爾凹陷霍多莫爾構造帶為長期發(fā)育的凹中隆，面積約為200km2,主要勘探目的層為南屯組一段。南屯組沉積末期，盆地整體構造抬升，造成沉積地層的區(qū)域性剝蝕。同時，受北東向控陷斷層作用，在霍多莫爾構造帶形成張扭性應力場，由此形成一系列斷塊構造。沉積學研究表明，霍多莫爾構造帶位于北東向扇三角洲前緣，砂巖發(fā)育。在構造帶背景上，斷層與砂體配置，形成了斷塊、巖性—斷塊和不整合地層等類型的油藏。自1984年貝爾凹陷開始油氣勘探以來,經(jīng)2D、3D 地震基本落實了霍多莫爾構造帶整體的構造格局，在霍多莫爾構造帶除霍1（大二段）和霍3井（南一段）獲工業(yè)油流外,而在構造高點上所鉆的海參2、霍2、霍5、霍6、霍8等井均未獲得好的效果，多年勘探仍然沒有取得重大突破。近年來，針對霍多莫爾構造帶構造復雜、斷層小、斷塊圈閉面積小等特點，通過高精度三維地震資料采集、處理，資料品質(zhì)得到明顯改善，開展精細的砂層組對比及砂層組精細目標解釋研究，落實了砂層組的構造格局和砂層組的分布。

2 勘探歷程

2.1 區(qū)帶偵查（1984～1994年）

20世紀80年代初，貝爾凹陷經(jīng)地震普查發(fā)現(xiàn)了霍多莫爾構造帶，1985 年在該構造帶部署海參2 井。該井在大磨拐河組鉆遇多層油氣顯示，從1042～1701m跨度達650m，鉆井取芯見0.93m富含油砂巖、8.97m油浸砂巖、2.70m 油斑砂巖、4.1m 油跡砂巖，井壁取芯見11顆含油粉砂巖，綜合解釋油層35.6m/7層。海參2井的鉆探表明了霍多莫爾構造帶具有一定的勘探潛力，大磨拐河組是主要目的層。但在之后的試油工作中，海參2井油層均未獲油氣流，勘探面臨了前所未有的尷尬局面。

2.2 區(qū)帶預探（1995～2000年）

經(jīng)老井復查，海參2 井在大二段獲低產(chǎn)油流，給勘探帶來希望。1995 年，霍多莫爾地區(qū)完成58.03km2三維地震覆蓋。三維資料的應用使得霍多莫爾構造帶的構造格局更加清晰，提出了主控斷裂控藏的認識，指出了主控斷裂在大磨拐河組發(fā)生走滑產(chǎn)生的走滑斷裂密集帶控制油氣的分布。在新認識的指導下，沿著主控斷裂帶高點部署霍1、霍2、霍3 井，其中霍1 井大二段1017.8～1036.0m 自然測試獲25.44t/d 的工業(yè)油流，實現(xiàn)了霍多莫爾構造帶的歷史性突破，霍3 井南一段2010～2029m壓后獲7.413t/d的工業(yè)油流，實現(xiàn)勘探層位、深度上的新突破，明確南屯組是主力的勘探目的層。這兩口井均靠近主控斷裂，而位于構造高部位的霍2井裸眼完井，從而使得勘探工作者認識到該區(qū)油藏分布的復雜性，使得勘探無法向外擴展。

2.3 區(qū)帶勘探（2001～2005年）

“十五”期間，在貝爾凹陷開展了以斷陷盆地區(qū)域地質(zhì)規(guī)律、復雜斷塊油氣田圈閉識別技術等勘探技術攻關，發(fā)現(xiàn)了蘇德爾特油田，并整裝提交6066×104t 的探明儲量，成為海拉爾盆地最富油的區(qū)塊。根據(jù)蘇德爾特構造帶的勘探經(jīng)驗，構造高點往往形成油氣富集。根據(jù)蘇德爾特構造帶的勘探經(jīng)驗，沿著主控斷裂帶及構造高點甩開部署了霍5、霍6、霍8、霍10 等4 口探井，其中霍5、霍8井裸眼完井，僅靠近主控斷裂帶的霍10井在大二段頂部獲1.701t/d的工業(yè)油流。2005年僅在霍1、霍10 井大二段及霍3 井南一段提交92.56×104t探明儲量。

2.4 精細勘探（2006年至今）

在構造帶主體勘探受挫后，隨著斷陷盆地勘探理論的進一步完善、發(fā)展，生烴洼槽控制油氣分布的觀點得到了證實和認可，下洼探索巖性油藏為勘探另辟新徑。2005～2007年，轉(zhuǎn)變勘探思路，探索構造帶下降盤扇體，部署霍7 等7 口中霍9、霍12 井南一段試油獲工業(yè)油流，實現(xiàn)了巖性油藏及2500m 以下深度兩大勘探突破。

2009 年，經(jīng)過解放思想，轉(zhuǎn)變認識，對該構造帶進行整體精細研究，深入剖析構造帶的形成、演化及成藏條件，指導部署獲重大突破，確定了構造帶整體含油場面，在構造帶頂部南一段提交了優(yōu)質(zhì)儲量（圖1）。

圖1 霍多莫爾構造帶勘探歷程圖

3 關鍵技術及應用

（1）應用三維地震疊前深度偏移處理解釋、扇體刻畫和儲層精細預測的地質(zhì)—地球物理一體化技術，提高了復雜目標區(qū)構造解釋、扇體刻畫精度，儲層預測符合率從75%提高到86%。

霍多莫爾構造帶經(jīng)過多期構造改造，具有斷塊復雜、有效圈閉落實難等問題，針對這些問題，為了豐富層間信息、識別地層之間的搭接關系，運用了三維地震疊前深度偏移處理技術、水平切片、相干、三維可視化等解釋技術，這些技術的應用準確落實了斷裂和構造特征，使原來斷距10m 以下無法識別的小斷層可以輕易識別，有效提高了構造成圖精度。儲層預測方面，開展巖石地球物理參數(shù)分析，對儲層反演敏感參數(shù)做優(yōu)化、重構試驗，通過地震屬性、沉積規(guī)律約束實現(xiàn)相控儲層橫向預測，優(yōu)選有利儲層分布。經(jīng)過攻關使儲層預測符合率從75%提高到86%。

（2）應用快速色譜等現(xiàn)場錄井技術，解決了由于鉆井速度提高造成輕質(zhì)油層錄井無法識別的難題，使現(xiàn)場錄井油層識別精度提高10%。

霍多莫爾構造帶原油多為含氣輕質(zhì)原油，輕質(zhì)油層的氣油比高，揮發(fā)性強，針對這一問題在錄井過程中采用快速色譜、定量熒光檢測、巖屑圖像及輕烴檢測等錄井綜合配套技術，大大提高了現(xiàn)場錄井的精度，確保油層的有效識別。

（3）應用核磁測井低阻油層識別技術，解決了常規(guī)測井無法有效識別低阻油層的難題，油水層解釋精度提高了10%。

受復雜巖性、流體、孔喉結(jié)構等因素影響，霍多莫爾構造帶油層電阻偏低，常規(guī)測井曲線對這樣的低阻油層難以有效識別，研究發(fā)現(xiàn)不同的流體以及相同流體的不同賦存狀態(tài)在核磁共振特性上的明顯差異，通過對測井參數(shù)的攻關，將深側(cè)向電阻率·孔隙度平方與自然電位交匯，形成油水層識別圖版(圖2)，使低阻油層判別率提高到97%。

圖2 A3-7井低阻油層普通測井（左）與核磁測井（右）特征對比圖

4 地質(zhì)認識突破

4.1 精細構造研究，明確成藏背景

霍多莫爾構造帶和蘇德爾特構造帶是貝爾凹陷上兩個構造單元，貝爾凹陷自早白堊世以來分別在南屯組末期、伊敏組末期及青元崗組沉積時期發(fā)生了三次區(qū)域性的構造運動，構造演化經(jīng)歷了斷陷盆地、斷坳轉(zhuǎn)換盆地和坳陷盆地三期盆地。南屯組時期，整個凹陷水體連通為一個整體，在末期受三條北東東向斷層與北東向斷層控制、改造，形成多個凹中隆古構造。之后在伊敏組末期及青元崗組時期發(fā)生走滑和反轉(zhuǎn)，使得凹陷形成現(xiàn)在多凸多凹的構造格局，并在各個斷裂帶形成了復雜的構造圈閉。在改造過程中，三條北東東向控陷斷層控制烴源巖分布，油氣沿著早期北東東向控陷斷層向高點富集，反向斷層形成的古構造是油氣最有利的富集區(qū)帶。經(jīng)過精細的地質(zhì)研究及對比分析，認為霍多莫爾構造帶具有形成油氣富集的構造背景。

4.2 精細地層對比，明確勘探潛力

對霍多莫爾構造帶完鉆探井進行取芯、井震對比研究，發(fā)現(xiàn)貝爾凹陷南一段存在一套特殊的“含鈣泥巖層”，該套泥巖層特征穩(wěn)定，分布范圍廣，是全盆地重要的地層對比標志層，為解決各凹陷間和各區(qū)塊間地層統(tǒng)一奠定基礎。通過對該層巖芯取芯，發(fā)現(xiàn)該層為暗色泥巖與鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、油頁巖互層，巖芯上滴酸起泡，在鏡下鑒定見到豐富的生物介殼和藻類，并見到豐富的泥晶灰?guī)r，研究證明該層有機質(zhì)豐度高，有機質(zhì)類型好，以Ⅰ型干酪根為主，為優(yōu)質(zhì)烴源巖層，排烴效率是普通泥巖的6 倍，重新評價資源量提高到原資源量的2.2 倍，為貝爾凹陷發(fā)現(xiàn)大規(guī)模儲量奠定資源基礎。以該層為指導，根據(jù)地層的旋回性將貝爾凹陷南一段劃分了8 個砂層組，每個砂層組相當于百米級旋回。研究表明，“含鈣泥巖層”上、下為油氣主要的分布層位，其下部的南一段6砂組提交的探明儲量占總儲量的56.94%，是貝爾凹陷主力的含油層。該層的發(fā)現(xiàn)確定了霍多莫爾構造帶具有較大的勘探潛力。

4.3 探索原型盆地，明確成藏組合

前人研究認為霍多莫爾構造帶為水上凸起，以接受陸上沉積為主，發(fā)育粗相帶，既無生烴條件，也不發(fā)育有利儲層。該認識導致了構造帶勘探長期陷入低谷。在對霍多莫爾構造帶的重新認識和評價的過程中，經(jīng)過精細的構造解釋及原型盆地恢復，認為霍多莫爾構造帶頂部在南屯組沉積期為水下低凸起，接受了北東向物源的厚層沉積，在南屯組末期將南二段及南一段上部地層剝蝕，殘留南一段下部地層。“含鈣泥巖層”的發(fā)現(xiàn)也揭示構造帶擁有穩(wěn)定的生油層，雖然在后期伊敏組末期和青元崗組沉積時期凹陷發(fā)生改造，但是僅在主走滑帶形成改造，對主體構造帶的破壞小，為油氣富集提供良好的保存條件。霍多莫爾構造帶整體位于扇三角洲前緣有利部位，多期河道疊置連片，儲層發(fā)育，且經(jīng)過后期的改造，埋藏淺，物性好，發(fā)育原生孔隙和風化淋濾形成的次生孔隙，孔隙度一般在15%～30%之間，滲透率一般在5～1000mD 之間，為中孔中、高滲儲層，是形成優(yōu)質(zhì)可動用規(guī)模儲量的基礎條件。因此霍多莫爾構造帶具備優(yōu)質(zhì)的成藏組合及較大勘探潛力。

4.4 創(chuàng)新成藏模式，明確控藏因素

霍多莫爾構造帶受北東向控帶斷層切割，形成四個斷階帶。不同斷階帶受砂體、不整合面和斷層耦合的影響，越靠近主控斷裂，殘留地層越薄，由此形成了三種類型構造高點，不同的構造高點造成了不同斷階帶中油氣富集層位的差異。霍多莫爾構造帶具有多層為含油，多種油藏類型并存的特點。受斷層分割影響，主要形成四種油藏類型，在南一段形成的復雜斷塊油藏，在大二段沿著主走滑帶形成的次生斷塊油藏，在基巖形成的潛山油藏，構造帶下降盤斷層與砂體的匹配形成的斷層—巖性油藏。

在上述成藏模式（圖3）的指導下，在構造帶4個斷階帶實施井位部署，部署探井8 口，其中7 口井獲工業(yè)油流，實現(xiàn)了該構造帶重大突破。高產(chǎn)井的成功更新了對構造帶的認識：①確立了北東向控帶斷層是油氣藏形成的主控因素。②進一步證實了構造帶頂部整體含油的理論。③構造帶油藏埋藏淺，儲層物性好，油層厚度大，是區(qū)域可持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要接替區(qū)。

該構造帶多口高產(chǎn)井的試油成果，展示了良好的勘探開發(fā)前景，其中霍53-55 井南一段1576.4～1607.5m進行試油，自噴求產(chǎn)獲120.1t/d的高產(chǎn)工業(yè)油流；霍3-6 井23Ⅱ號層1374.0～1378.2m 進行試油，射開厚度4.2m，自噴求產(chǎn)獲382.1t/d的超高產(chǎn)工業(yè)油流，創(chuàng)造了海拉爾油田單井產(chǎn)能的最高紀錄。霍多莫爾構造帶油藏埋藏淺，儲層物性好，油層厚度大，含油豐度高，原油品質(zhì)好，是海拉爾油田可持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要接替區(qū)，為海拉爾原油產(chǎn)量突破80×104t提供保障。

5 啟示

近年來,通過對貝爾斷陷陷霍多莫爾構造帶的深化勘探，取得了新的突破和進展。總結(jié)霍多莫爾勘探獲得重大突破的經(jīng)驗，得益于高精度的三維地震，以及在此基礎上精細的構造解釋及儲層預測；得益于原型盆地恢復前提下，帶來構造、地層、沉積及控藏因素方面認識的轉(zhuǎn)變；得益于勘探技術的進步和新的管理模式。進一步在貝爾斷陷霍多莫爾構造帶開展深化勘探工作,必將不斷擴大勘探成果,增加油氣儲量,為老油區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)開拓新的資源領域。