贝尔断陷霍多莫尔构造带油气勘探历程与成效分析

王 杰

（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712）

1 概述

海拉尔盆地位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟西南部，勘探面积4.4×104km2，由16 个凹陷组成，区域构造上位于二叠纪西伯利亚板块和华北板块碰撞形成的弧形构造带中段，为叠置在海西褶皱基底上中新生代断陷型盆地，经多期叠合、多期改造，盆地分割性强，形成多凸多凹的构造格局。

贝尔凹陷是海拉尔盆地内典型的断陷，受北东向断裂切割形成三凹两隆的构造格局。贝尔凹陷霍多莫尔构造带为长期发育的凹中隆，面积约为200km2,主要勘探目的层为南屯组一段。南屯组沉积末期，盆地整体构造抬升，造成沉积地层的区域性剥蚀。同时，受北东向控陷断层作用，在霍多莫尔构造带形成张扭性应力场，由此形成一系列断块构造。沉积学研究表明，霍多莫尔构造带位于北东向扇三角洲前缘，砂岩发育。在构造带背景上，断层与砂体配置，形成了断块、岩性—断块和不整合地层等类型的油藏。自1984年贝尔凹陷开始油气勘探以来,经2D、3D 地震基本落实了霍多莫尔构造带整体的构造格局，在霍多莫尔构造带除霍1（大二段）和霍3井（南一段）获工业油流外,而在构造高点上所钻的海参2、霍2、霍5、霍6、霍8等井均未获得好的效果，多年勘探仍然没有取得重大突破。近年来，针对霍多莫尔构造带构造复杂、断层小、断块圈闭面积小等特点，通过高精度三维地震资料采集、处理，资料品质得到明显改善，开展精细的砂层组对比及砂层组精细目标解释研究，落实了砂层组的构造格局和砂层组的分布。

2 勘探历程

2.1 区带侦查（1984～1994年）

20世纪80年代初，贝尔凹陷经地震普查发现了霍多莫尔构造带，1985 年在该构造带部署海参2 井。该井在大磨拐河组钻遇多层油气显示，从1042～1701m跨度达650m，钻井取芯见0.93m富含油砂岩、8.97m油浸砂岩、2.70m 油斑砂岩、4.1m 油迹砂岩，井壁取芯见11颗含油粉砂岩，综合解释油层35.6m/7层。海参2井的钻探表明了霍多莫尔构造带具有一定的勘探潜力，大磨拐河组是主要目的层。但在之后的试油工作中，海参2井油层均未获油气流，勘探面临了前所未有的尴尬局面。

2.2 区带预探（1995～2000年）

经老井复查，海参2 井在大二段获低产油流，给勘探带来希望。1995 年，霍多莫尔地区完成58.03km2三维地震覆盖。三维资料的应用使得霍多莫尔构造带的构造格局更加清晰，提出了主控断裂控藏的认识，指出了主控断裂在大磨拐河组发生走滑产生的走滑断裂密集带控制油气的分布。在新认识的指导下，沿着主控断裂带高点部署霍1、霍2、霍3 井，其中霍1 井大二段1017.8～1036.0m 自然测试获25.44t/d 的工业油流，实现了霍多莫尔构造带的历史性突破，霍3 井南一段2010～2029m压后获7.413t/d的工业油流，实现勘探层位、深度上的新突破，明确南屯组是主力的勘探目的层。这两口井均靠近主控断裂，而位于构造高部位的霍2井裸眼完井，从而使得勘探工作者认识到该区油藏分布的复杂性，使得勘探无法向外扩展。

2.3 区带勘探（2001～2005年）

“十五”期间，在贝尔凹陷开展了以断陷盆地区域地质规律、复杂断块油气田圈闭识别技术等勘探技术攻关，发现了苏德尔特油田，并整装提交6066×104t 的探明储量，成为海拉尔盆地最富油的区块。根据苏德尔特构造带的勘探经验，构造高点往往形成油气富集。根据苏德尔特构造带的勘探经验，沿着主控断裂带及构造高点甩开部署了霍5、霍6、霍8、霍10 等4 口探井，其中霍5、霍8井裸眼完井，仅靠近主控断裂带的霍10井在大二段顶部获1.701t/d的工业油流。2005年仅在霍1、霍10 井大二段及霍3 井南一段提交92.56×104t探明储量。

2.4 精细勘探（2006年至今）

在构造带主体勘探受挫后，随着断陷盆地勘探理论的进一步完善、发展，生烃洼槽控制油气分布的观点得到了证实和认可，下洼探索岩性油藏为勘探另辟新径。2005～2007年，转变勘探思路，探索构造带下降盘扇体，部署霍7 等7 口中霍9、霍12 井南一段试油获工业油流，实现了岩性油藏及2500m 以下深度两大勘探突破。

2009 年，经过解放思想，转变认识，对该构造带进行整体精细研究，深入剖析构造带的形成、演化及成藏条件，指导部署获重大突破，确定了构造带整体含油场面，在构造带顶部南一段提交了优质储量（图1）。

图1 霍多莫尔构造带勘探历程图

3 关键技术及应用

（1）应用三维地震叠前深度偏移处理解释、扇体刻画和储层精细预测的地质—地球物理一体化技术，提高了复杂目标区构造解释、扇体刻画精度，储层预测符合率从75%提高到86%。

霍多莫尔构造带经过多期构造改造，具有断块复杂、有效圈闭落实难等问题，针对这些问题，为了丰富层间信息、识别地层之间的搭接关系，运用了三维地震叠前深度偏移处理技术、水平切片、相干、三维可视化等解释技术，这些技术的应用准确落实了断裂和构造特征，使原来断距10m 以下无法识别的小断层可以轻易识别，有效提高了构造成图精度。储层预测方面，开展岩石地球物理参数分析，对储层反演敏感参数做优化、重构试验，通过地震属性、沉积规律约束实现相控储层横向预测，优选有利储层分布。经过攻关使储层预测符合率从75%提高到86%。

（2）应用快速色谱等现场录井技术，解决了由于钻井速度提高造成轻质油层录井无法识别的难题，使现场录井油层识别精度提高10%。

霍多莫尔构造带原油多为含气轻质原油，轻质油层的气油比高，挥发性强，针对这一问题在录井过程中采用快速色谱、定量荧光检测、岩屑图像及轻烃检测等录井综合配套技术，大大提高了现场录井的精度，确保油层的有效识别。

（3）应用核磁测井低阻油层识别技术，解决了常规测井无法有效识别低阻油层的难题，油水层解释精度提高了10%。

受复杂岩性、流体、孔喉结构等因素影响，霍多莫尔构造带油层电阻偏低，常规测井曲线对这样的低阻油层难以有效识别，研究发现不同的流体以及相同流体的不同赋存状态在核磁共振特性上的明显差异，通过对测井参数的攻关，将深侧向电阻率·孔隙度平方与自然电位交汇，形成油水层识别图版(图2)，使低阻油层判别率提高到97%。

图2 A3-7井低阻油层普通测井（左）与核磁测井（右）特征对比图

4 地质认识突破

4.1 精细构造研究，明确成藏背景

霍多莫尔构造带和苏德尔特构造带是贝尔凹陷上两个构造单元，贝尔凹陷自早白垩世以来分别在南屯组末期、伊敏组末期及青元岗组沉积时期发生了三次区域性的构造运动，构造演化经历了断陷盆地、断坳转换盆地和坳陷盆地三期盆地。南屯组时期，整个凹陷水体连通为一个整体，在末期受三条北东东向断层与北东向断层控制、改造，形成多个凹中隆古构造。之后在伊敏组末期及青元岗组时期发生走滑和反转，使得凹陷形成现在多凸多凹的构造格局，并在各个断裂带形成了复杂的构造圈闭。在改造过程中，三条北东东向控陷断层控制烃源岩分布，油气沿着早期北东东向控陷断层向高点富集，反向断层形成的古构造是油气最有利的富集区带。经过精细的地质研究及对比分析，认为霍多莫尔构造带具有形成油气富集的构造背景。

4.2 精细地层对比，明确勘探潜力

对霍多莫尔构造带完钻探井进行取芯、井震对比研究，发现贝尔凹陷南一段存在一套特殊的“含钙泥岩层”，该套泥岩层特征稳定，分布范围广，是全盆地重要的地层对比标志层，为解决各凹陷间和各区块间地层统一奠定基础。通过对该层岩芯取芯，发现该层为暗色泥岩与钙质泥岩、泥灰岩、油页岩互层，岩芯上滴酸起泡，在镜下鉴定见到丰富的生物介壳和藻类，并见到丰富的泥晶灰岩，研究证明该层有机质丰度高，有机质类型好，以Ⅰ型干酪根为主，为优质烃源岩层，排烃效率是普通泥岩的6 倍，重新评价资源量提高到原资源量的2.2 倍，为贝尔凹陷发现大规模储量奠定资源基础。以该层为指导，根据地层的旋回性将贝尔凹陷南一段划分了8 个砂层组，每个砂层组相当于百米级旋回。研究表明，“含钙泥岩层”上、下为油气主要的分布层位，其下部的南一段6砂组提交的探明储量占总储量的56.94%，是贝尔凹陷主力的含油层。该层的发现确定了霍多莫尔构造带具有较大的勘探潜力。

4.3 探索原型盆地，明确成藏组合

前人研究认为霍多莫尔构造带为水上凸起，以接受陆上沉积为主，发育粗相带，既无生烃条件，也不发育有利储层。该认识导致了构造带勘探长期陷入低谷。在对霍多莫尔构造带的重新认识和评价的过程中，经过精细的构造解释及原型盆地恢复，认为霍多莫尔构造带顶部在南屯组沉积期为水下低凸起，接受了北东向物源的厚层沉积，在南屯组末期将南二段及南一段上部地层剥蚀，残留南一段下部地层。“含钙泥岩层”的发现也揭示构造带拥有稳定的生油层，虽然在后期伊敏组末期和青元岗组沉积时期凹陷发生改造，但是仅在主走滑带形成改造，对主体构造带的破坏小，为油气富集提供良好的保存条件。霍多莫尔构造带整体位于扇三角洲前缘有利部位，多期河道叠置连片，储层发育，且经过后期的改造，埋藏浅，物性好，发育原生孔隙和风化淋滤形成的次生孔隙，孔隙度一般在15%～30%之间，渗透率一般在5～1000mD 之间，为中孔中、高渗储层，是形成优质可动用规模储量的基础条件。因此霍多莫尔构造带具备优质的成藏组合及较大勘探潜力。

4.4 创新成藏模式，明确控藏因素

霍多莫尔构造带受北东向控带断层切割，形成四个断阶带。不同断阶带受砂体、不整合面和断层耦合的影响，越靠近主控断裂，残留地层越薄，由此形成了三种类型构造高点，不同的构造高点造成了不同断阶带中油气富集层位的差异。霍多莫尔构造带具有多层为含油，多种油藏类型并存的特点。受断层分割影响，主要形成四种油藏类型，在南一段形成的复杂断块油藏，在大二段沿着主走滑带形成的次生断块油藏，在基岩形成的潜山油藏，构造带下降盘断层与砂体的匹配形成的断层—岩性油藏。

在上述成藏模式（图3）的指导下，在构造带4个断阶带实施井位部署，部署探井8 口，其中7 口井获工业油流，实现了该构造带重大突破。高产井的成功更新了对构造带的认识：①确立了北东向控带断层是油气藏形成的主控因素。②进一步证实了构造带顶部整体含油的理论。③构造带油藏埋藏浅，储层物性好，油层厚度大，是区域可持续稳产的重要接替区。

该构造带多口高产井的试油成果，展示了良好的勘探开发前景，其中霍53-55 井南一段1576.4～1607.5m进行试油，自喷求产获120.1t/d的高产工业油流；霍3-6 井23Ⅱ号层1374.0～1378.2m 进行试油，射开厚度4.2m，自喷求产获382.1t/d的超高产工业油流，创造了海拉尔油田单井产能的最高纪录。霍多莫尔构造带油藏埋藏浅，储层物性好，油层厚度大，含油丰度高，原油品质好，是海拉尔油田可持续稳产的重要接替区，为海拉尔原油产量突破80×104t提供保障。

5 启示

近年来,通过对贝尔断陷陷霍多莫尔构造带的深化勘探，取得了新的突破和进展。总结霍多莫尔勘探获得重大突破的经验，得益于高精度的三维地震，以及在此基础上精细的构造解释及储层预测；得益于原型盆地恢复前提下，带来构造、地层、沉积及控藏因素方面认识的转变；得益于勘探技术的进步和新的管理模式。进一步在贝尔断陷霍多莫尔构造带开展深化勘探工作,必将不断扩大勘探成果,增加油气储量,为老油区的稳产开拓新的资源领域。