貝爾斷陷霍多莫爾構(gòu)造帶油氣勘探歷程與成效分析

王 杰

（大慶油田有限責(zé)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(gè)凹陷組成，區(qū)域構(gòu)造上位于二疊紀(jì)西伯利亞板塊和華北板塊碰撞形成的弧形構(gòu)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(qiáng)，形成多凸多凹的構(gòu)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(gòu)造格局。貝爾凹陷霍多莫爾構(gòu)造帶為長(zhǎng)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(gòu)造抬升，造成沉積地層的區(qū)域性剝蝕。同時(shí)，受北東向控陷斷層作用，在霍多莫爾構(gòu)造帶形成張扭性應(yīng)力場(chǎng)，由此形成一系列斷塊構(gòu)造。沉積學(xué)研究表明，霍多莫爾構(gòu)造帶位于北東向扇三角洲前緣，砂巖發(fā)育。在構(gòu)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(lái),經(jīng)2D、3D 地震基本落實(shí)了霍多莫爾構(gòu)造帶整體的構(gòu)造格局，在霍多莫爾構(gòu)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(gòu)造高點(diǎn)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(méi)有取得重大突破。近年來(lái)，針對(duì)霍多莫爾構(gòu)造帶構(gòu)造復(fù)雜、斷層小、斷塊圈閉面積小等特點(diǎn)，通過(guò)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(xì)的砂層組對(duì)比及砂層組精細(xì)目標(biāo)解釋研究，落實(shí)了砂層組的構(gòu)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(jì)80年代初，貝爾凹陷經(jīng)地震普查發(fā)現(xiàn)了霍多莫爾構(gòu)造帶，1985 年在該構(gòu)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(dá)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(gòu)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(yù)探（1995～2000年）

經(jīng)老井復(fù)查，海參2 井在大二段獲低產(chǎn)油流，給勘探帶來(lái)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(yīng)用使得霍多莫爾構(gòu)造帶的構(gòu)造格局更加清晰，提出了主控?cái)嗔芽夭氐恼J(rèn)識(shí)，指出了主控?cái)嗔言诖竽ス蘸咏M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(rèn)識(shí)的指導(dǎo)下，沿著主控?cái)嗔褞Ц唿c(diǎn)部署霍1、霍2、霍3 井，其中霍1 井大二段1017.8～1036.0m 自然測(cè)試獲25.44t/d 的工業(yè)油流，實(shí)現(xiàn)了霍多莫爾構(gòu)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(shí)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?cái)嗔?，而位于?gòu)造高部位的霍2井裸眼完井，從而使得勘探工作者認(rèn)識(shí)到該區(qū)油藏分布的復(fù)雜性，使得勘探無(wú)法向外擴(kuò)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(fù)雜斷塊油氣田圈閉識(shí)別技術(shù)等勘探技術(shù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)了蘇德爾特油田，并整裝提交6066×104t 的探明儲(chǔ)量，成為海拉爾盆地最富油的區(qū)塊。根據(jù)蘇德爾特構(gòu)造帶的勘探經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)造高點(diǎn)往往形成油氣富集。根據(jù)蘇德爾特構(gòu)造帶的勘探經(jīng)驗(yàn)，沿著主控?cái)嗔褞Ъ皹?gòu)造高點(diǎn)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?cái)嗔褞У幕?0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(chǔ)量。

2.4 精細(xì)勘探（2006年至今）

在構(gòu)造帶主體勘探受挫后，隨著斷陷盆地勘探理論的進(jìn)一步完善、發(fā)展，生烴洼槽控制油氣分布的觀點(diǎn)得到了證實(shí)和認(rèn)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(gòu)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(shí)現(xiàn)了巖性油藏及2500m 以下深度兩大勘探突破。

2009 年，經(jīng)過(guò)解放思想，轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí)，對(duì)該構(gòu)造帶進(jìn)行整體精細(xì)研究，深入剖析構(gòu)造帶的形成、演化及成藏條件，指導(dǎo)部署獲重大突破，確定了構(gòu)造帶整體含油場(chǎng)面，在構(gòu)造帶頂部南一段提交了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量（圖1）。

圖1 霍多莫爾構(gòu)造帶勘探歷程圖

3 關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

（1）應(yīng)用三維地震疊前深度偏移處理解釋、扇體刻畫和儲(chǔ)層精細(xì)預(yù)測(cè)的地質(zhì)—地球物理一體化技術(shù)，提高了復(fù)雜目標(biāo)區(qū)構(gòu)造解釋、扇體刻畫精度，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)符合率從75%提高到86%。

霍多莫爾構(gòu)造帶經(jīng)過(guò)多期構(gòu)造改造，具有斷塊復(fù)雜、有效圈閉落實(shí)難等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，為了豐富層間信息、識(shí)別地層之間的搭接關(guān)系，運(yùn)用了三維地震疊前深度偏移處理技術(shù)、水平切片、相干、三維可視化等解釋技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)確落實(shí)了斷裂和構(gòu)造特征，使原來(lái)斷距10m 以下無(wú)法識(shí)別的小斷層可以輕易識(shí)別，有效提高了構(gòu)造成圖精度。儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方面，開展巖石地球物理參數(shù)分析，對(duì)儲(chǔ)層反演敏感參數(shù)做優(yōu)化、重構(gòu)試驗(yàn)，通過(guò)地震屬性、沉積規(guī)律約束實(shí)現(xiàn)相控儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)，優(yōu)選有利儲(chǔ)層分布。經(jīng)過(guò)攻關(guān)使儲(chǔ)層預(yù)測(cè)符合率從75%提高到86%。

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

霍多莫爾構(gòu)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(qiáng)，針對(duì)這一問(wèn)題在錄井過(guò)程中采用快速色譜、定量熒光檢測(cè)、巖屑圖像及輕烴檢測(cè)等錄井綜合配套技術(shù)，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)錄井的精度，確保油層的有效識(shí)別。

（3）應(yīng)用核磁測(cè)井低阻油層識(shí)別技術(shù)，解決了常規(guī)測(cè)井無(wú)法有效識(shí)別低阻油層的難題，油水層解釋精度提高了10%。

受復(fù)雜巖性、流體、孔喉結(jié)構(gòu)等因素影響，霍多莫爾構(gòu)造帶油層電阻偏低，常規(guī)測(cè)井曲線對(duì)這樣的低阻油層難以有效識(shí)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(guò)對(duì)測(cè)井參數(shù)的攻關(guān)，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(shí)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(cè)井（左）與核磁測(cè)井（右）特征對(duì)比圖

4 地質(zhì)認(rèn)識(shí)突破

4.1 精細(xì)構(gòu)造研究，明確成藏背景

霍多莫爾構(gòu)造帶和蘇德爾特構(gòu)造帶是貝爾凹陷上兩個(gè)構(gòu)造單元，貝爾凹陷自早白堊世以來(lái)分別在南屯組末期、伊敏組末期及青元崗組沉積時(shí)期發(fā)生了三次區(qū)域性的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)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(shí)期，整個(gè)凹陷水體連通為一個(gè)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(gè)凹中隆古構(gòu)造。之后在伊敏組末期及青元崗組時(shí)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(gòu)造格局，并在各個(gè)斷裂帶形成了復(fù)雜的構(gòu)造圈閉。在改造過(guò)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(diǎn)富集，反向斷層形成的古構(gòu)造是油氣最有利的富集區(qū)帶。經(jīng)過(guò)精細(xì)的地質(zhì)研究及對(duì)比分析，認(rèn)為霍多莫爾構(gòu)造帶具有形成油氣富集的構(gòu)造背景。

4.2 精細(xì)地層對(duì)比，明確勘探潛力

對(duì)霍多莫爾構(gòu)造帶完鉆探井進(jìn)行取芯、井震對(duì)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(duì)比標(biāo)志層，為解決各凹陷間和各區(qū)塊間地層統(tǒng)一奠定基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)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(yè)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(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)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(píng)價(jià)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(chǔ)量奠定資源基礎(chǔ)。以該層為指導(dǎo)，根據(jù)地層的旋回性將貝爾凹陷南一段劃分了8 個(gè)砂層組，每個(gè)砂層組相當(dāng)于百米級(jí)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(chǔ)量占總儲(chǔ)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(gòu)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(rèn)為霍多莫爾構(gòu)造帶為水上凸起，以接受陸上沉積為主，發(fā)育粗相帶，既無(wú)生烴條件，也不發(fā)育有利儲(chǔ)層。該認(rèn)識(shí)導(dǎo)致了構(gòu)造帶勘探長(zhǎng)期陷入低谷。在對(duì)霍多莫爾構(gòu)造帶的重新認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)精細(xì)的構(gòu)造解釋及原型盆地恢復(fù)，認(rèn)為霍多莫爾構(gòu)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?！昂}泥巖層”的發(fā)現(xiàn)也揭示構(gòu)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(shí)期凹陷發(fā)生改造，但是僅在主走滑帶形成改造，對(duì)主體構(gòu)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(gòu)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(chǔ)層發(fā)育，且經(jīng)過(guò)后期的改造，埋藏淺，物性好，發(fā)育原生孔隙和風(fēng)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(chǔ)層，是形成優(yōu)質(zhì)可動(dòng)用規(guī)模儲(chǔ)量的基礎(chǔ)條件。因此霍多莫爾構(gòu)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(gòu)造帶受北東向控帶斷層切割，形成四個(gè)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?cái)嗔?，殘留地層越薄，由此形成了三種類型構(gòu)造高點(diǎn)，不同的構(gòu)造高點(diǎn)造成了不同斷階帶中油氣富集層位的差異?；舳嗄獱枠?gòu)造帶具有多層為含油，多種油藏類型并存的特點(diǎn)。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(fù)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(gòu)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(dǎo)下，在構(gòu)造帶4個(gè)斷階帶實(shí)施井位部署，部署探井8 口，其中7 口井獲工業(yè)油流，實(shí)現(xiàn)了該構(gòu)造帶重大突破。高產(chǎn)井的成功更新了對(duì)構(gòu)造帶的認(rèn)識(shí)：①確立了北東向控帶斷層是油氣藏形成的主控因素。②進(jìn)一步證實(shí)了構(gòu)造帶頂部整體含油的理論。③構(gòu)造帶油藏埋藏淺，儲(chǔ)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(gòu)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(jìn)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(hào)層1374.0～1378.2m 進(jìn)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(jì)錄。霍多莫爾構(gòu)造帶油藏埋藏淺，儲(chǔ)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(lái),通過(guò)對(duì)貝爾斷陷陷霍多莫爾構(gòu)造帶的深化勘探，取得了新的突破和進(jìn)展?？偨Y(jié)霍多莫爾勘探獲得重大突破的經(jīng)驗(yàn)，得益于高精度的三維地震，以及在此基礎(chǔ)上精細(xì)的構(gòu)造解釋及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；得益于原型盆地恢復(fù)前提下，帶來(lái)構(gòu)造、地層、沉積及控藏因素方面認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變；得益于勘探技術(shù)的進(jìn)步和新的管理模式。進(jìn)一步在貝爾斷陷霍多莫爾構(gòu)造帶開展深化勘探工作,必將不斷擴(kuò)大勘探成果,增加油氣儲(chǔ)量,為老油區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)開拓新的資源領(lǐng)域。