海拉爾盆地烏爾遜凹陷巖性目標研究

李 超，劉劍倫，孫庭斌，丁瓊濤，王貴艷

（東方地球物理勘探責任有限公司研究院地質研究中心，河北涿州 072750）

烏爾遜凹陷是海拉爾盆地貝爾湖坳陷帶上的大型斷陷之一，是盆地內最重要的油氣發現區之一。烏爾遜凹陷呈南北向展布，西以烏西斷裂與嵯崗隆起為界，東側與巴彥山隆起超覆過渡，呈西斷東超的構造格局，屬典型的箕狀斷陷[1—2]。凹陷內部發育南、北2個繼承性次凹。下白堊統南屯組即是最主要的生油層也是主要的勘探目的層，按照巖石組合自下而上分為南屯組一段和南屯組二段。

經過多年勘探，凹陷主體構造帶已基本探明，已進入全面精細勘探和挖潛階段，勘探對象也由構造油藏轉為巖性油藏、復合油藏等。本文以烏南次凹南二段為研究對象，探索了巖性油藏目標的刻畫與研究。

1 研究思路

開展巖性目標刻畫首先要落實巖性體可能發育的沉積背景。因此首先通過層序地層劃分落實巖性體可能發育的準層序組，在此基礎上開展沉積背景分析落實古地貌，明確坡折帶與輸砂溝槽的分布特征，然后利用地震正演模擬，確定巖性體地震響應特征，在此基礎上通過地震屬性及反演等手段在坡折帶之下尋找刻畫重力流滑塌體巖性目標，沿溝槽尋找分流河道砂體巖性目標，最后再利用油氣檢測方法落實有利砂體分布范圍，并通過綜合評價提出最終勘探部署意見。

2 巖性目標刻畫研究

2.1 層序地層格架建立

烏爾遜凹陷南屯組可劃分為南一段和南二段2個三級層 序[3]。針對本次研究目的層南二段開展四級層序劃分。四級層序具有與三級層序相似的內部結構和邊界特征，但其規模較小、分布也較局限。四級層序的沉積旋回是凹陷內可追蹤對比的沉積旋回，其旋回性主要體現在凹陷內部巖性旋回的組合上，是由可容空間變化所形成的若干成因上有聯系的準層序組疊置而成的地層單元。

綜合利用巖芯、錄井、測井以及地震等資料，確立了四級層序劃分方案，烏爾遜凹陷南屯組二段四級層序界面具有以下標志特征[4]：①剝蝕、暴露證據，如烏37井，SB2界面下部為沖刷面，界面之上為粗砂巖，界面之下為泥巖，呈突變接觸；②巖性組合特征，界面上下巖石粒度發生變化，如烏34井SB3在界面上，巖石粒度向下突然變粗；砂巖層數增多；③測井響應特征，界面上下曲線幅值發生明顯突變，如烏34-1井SB2界面（圖1）；④地震反射特征，界面上下存在明顯的上超、削截反射特征。以此為特征將南二段劃分為3個四級層序，并根據基準面旋回理論，以最大湖泛面為界進一步將四級層序劃分為基準面上升半旋回單元和基準面下降半旋回 單元。

圖1 烏爾遜凹陷南次凹連井層序劃分剖面

根據層序劃分及鉆探情況，砂體主要分布在各四級層序上升半旋回的底部和下降半旋回的頂部，本文以SQ2層序的下降半旋回為研究對象，論述巖性目標刻畫的研究方法。

2.2 沉積背景分析

古地貌研究既可以揭示物源區和沉積區、沉積中心的空間關系，也可以揭示沉積物的搬運路徑，進而預測富砂沉積體系的分布和儲集砂體的類型[5]。烏爾遜凹陷南次凹南二段沉積前古地貌反映烏南次凹緩東部坡帶域發育坡折帶，該坡折帶是由順向同沉積斷裂所控制而形成的構造坡折帶。

受多級順向斷階的控制，地形坡度相對較緩，砂體搬運距離較遠，沉積砂體粒度較小，在靠近洼槽邊緣的斷坡帶上，辮狀河三角洲前緣砂體由于受重力流滑塌、濁流等作用易形成湖底扇或濁積砂體[6]，烏34井在SQ2層序的下降半旋回已經鉆探到濁積砂體，證實在烏南次凹坡折帶之下是湖底扇或濁積砂體發育的有利場所，是開展巖性目標搜索的目標區之一。

除坡折帶外，南二段沉積前古地貌反映還發育大量的古溝槽，這些古溝槽作為物源輸送的良好通道，既可能是河道砂體卸載的區域，在其前端也可能是湖底扇發育的有利區域，因此巖性目標刻畫的另一方向即是沿古溝槽的走向來尋找巖性體。以烏南次凹南部某局部區塊為例，SQ2層序的下降半旋回古地貌（圖2）顯示在區塊西北部發育坡折帶，在西南部發育大型溝槽，因此這2個區域即為SQ2層序的下降半旋回巖性目標搜尋刻畫的目標區域。

圖2 目標區SQ2層序下降半旋回古地貌圖

2.3 正演模擬分析

在鎖定巖性搜索目標區之后，為落實巖性體地震響應特征以開展地震解釋工作，進行了地震正演模擬分析，利用聲波測井曲線建立速度模型，通過地震頻譜分析得到目的層段地震視主頻，以此為基礎開展正演模擬分析，正演分析表明砂體的地震響應特征為強振幅波峰反射，砂體厚度越大，地震反射頻率越低，正演分析結論與實際地震資料吻合度較高。由于目標區距離物源較遠，整體上為泥包砂的沉積特征，砂地比相對較低。在這種背景下，砂巖與泥巖的波阻抗差異較為明顯，因此砂巖的地震響應特征應該為強振幅波峰反射。正演結論符合地質背景。

2.4 巖性體追蹤刻畫

明確了目標區巖性體的地震響應特征之后，利用地震屬性或地震切片在目標區進行掃描，初步落實巖性體地震強振幅的分布范圍，然后分別通過人工拾取和三維可視化種子點自動追蹤技術對目標巖性體進行追蹤解釋（目標巖性體強振幅反射中某一點的屬性值為特征值，按照設定的追蹤方向和追蹤半徑等參數，通過計算機實現自動追蹤）。在此基礎上，結合地震屬性分析和地震波阻抗反演最終準確落實巖性體的分布范圍和特征。

2.5 有效砂體落實

巖性體分布特征落實之后，為明確有效砂體的分布范圍即含油氣砂體的分布范圍，采用了油氣檢測方法對已落實的砂體進行分析。利用地震資料直接開展含油氣檢測的基本原理是：當儲層巖石孔隙中含有石油或天然氣時，地震波引起流體與巖石顆粒之間的相對運動，巖石含油氣后使其固有頻率降低，油氣與地震波低頻共振使低頻段能量加強，高頻成分衰減、吸收，能量減弱[7]。

對目標區內鉆井的過井地震剖面目的層段頻譜分析發現，油井的頻譜相對干井的頻譜在高頻端明顯減弱，在低頻端明顯增強，這種現象符合油氣檢測的原理，因此應用油氣檢測分析方法在該區預測含油砂體分布范圍是可行的。最終通過油氣檢測分析落實了砂體的有效分布范圍。

3 結束語

海拉爾盆地烏爾遜凹陷已進入高成熟勘探階段，巖性油氣藏勘探的重要性日趨明顯，也是實現油氣增儲上產的重要現實領域之一。應用上述方法在烏爾遜凹陷南次凹落實了多個巖性圈閉，結合對巖性圈閉的油氣成藏條件綜合分析優選了一批勘探目標，為烏爾遜凹陷巖性勘探奠定了基礎。目前，已完鉆井見到了良好的效果，表明烏爾遜凹陷巖性油藏具有較大勘探的潛力。