海拉尔盆地乌尔逊凹陷岩性目标研究

李 超，刘剑伦，孙庭斌，丁琼涛，王贵艳

（东方地球物理勘探责任有限公司研究院地质研究中心，河北涿州 072750）

乌尔逊凹陷是海拉尔盆地贝尔湖坳陷带上的大型断陷之一，是盆地内最重要的油气发现区之一。乌尔逊凹陷呈南北向展布，西以乌西断裂与嵯岗隆起为界，东侧与巴彦山隆起超覆过渡，呈西断东超的构造格局，属典型的箕状断陷[1—2]。凹陷内部发育南、北2个继承性次凹。下白垩统南屯组即是最主要的生油层也是主要的勘探目的层，按照岩石组合自下而上分为南屯组一段和南屯组二段。

经过多年勘探，凹陷主体构造带已基本探明，已进入全面精细勘探和挖潜阶段，勘探对象也由构造油藏转为岩性油藏、复合油藏等。本文以乌南次凹南二段为研究对象，探索了岩性油藏目标的刻画与研究。

1 研究思路

开展岩性目标刻画首先要落实岩性体可能发育的沉积背景。因此首先通过层序地层划分落实岩性体可能发育的准层序组，在此基础上开展沉积背景分析落实古地貌，明确坡折带与输砂沟槽的分布特征，然后利用地震正演模拟，确定岩性体地震响应特征，在此基础上通过地震属性及反演等手段在坡折带之下寻找刻画重力流滑塌体岩性目标，沿沟槽寻找分流河道砂体岩性目标，最后再利用油气检测方法落实有利砂体分布范围，并通过综合评价提出最终勘探部署意见。

2 岩性目标刻画研究

2.1 层序地层格架建立

乌尔逊凹陷南屯组可划分为南一段和南二段2个三级层 序[3]。针对本次研究目的层南二段开展四级层序划分。四级层序具有与三级层序相似的内部结构和边界特征，但其规模较小、分布也较局限。四级层序的沉积旋回是凹陷内可追踪对比的沉积旋回，其旋回性主要体现在凹陷内部岩性旋回的组合上，是由可容空间变化所形成的若干成因上有联系的准层序组叠置而成的地层单元。

综合利用岩芯、录井、测井以及地震等资料，确立了四级层序划分方案，乌尔逊凹陷南屯组二段四级层序界面具有以下标志特征[4]：①剥蚀、暴露证据，如乌37井，SB2界面下部为冲刷面，界面之上为粗砂岩，界面之下为泥岩，呈突变接触；②岩性组合特征，界面上下岩石粒度发生变化，如乌34井SB3在界面上，岩石粒度向下突然变粗；砂岩层数增多；③测井响应特征，界面上下曲线幅值发生明显突变，如乌34-1井SB2界面（图1）；④地震反射特征，界面上下存在明显的上超、削截反射特征。以此为特征将南二段划分为3个四级层序，并根据基准面旋回理论，以最大湖泛面为界进一步将四级层序划分为基准面上升半旋回单元和基准面下降半旋回 单元。

图1 乌尔逊凹陷南次凹连井层序划分剖面

根据层序划分及钻探情况，砂体主要分布在各四级层序上升半旋回的底部和下降半旋回的顶部，本文以SQ2层序的下降半旋回为研究对象，论述岩性目标刻画的研究方法。

2.2 沉积背景分析

古地貌研究既可以揭示物源区和沉积区、沉积中心的空间关系，也可以揭示沉积物的搬运路径，进而预测富砂沉积体系的分布和储集砂体的类型[5]。乌尔逊凹陷南次凹南二段沉积前古地貌反映乌南次凹缓东部坡带域发育坡折带，该坡折带是由顺向同沉积断裂所控制而形成的构造坡折带。

受多级顺向断阶的控制，地形坡度相对较缓，砂体搬运距离较远，沉积砂体粒度较小，在靠近洼槽边缘的断坡带上，辫状河三角洲前缘砂体由于受重力流滑塌、浊流等作用易形成湖底扇或浊积砂体[6]，乌34井在SQ2层序的下降半旋回已经钻探到浊积砂体，证实在乌南次凹坡折带之下是湖底扇或浊积砂体发育的有利场所，是开展岩性目标搜索的目标区之一。

除坡折带外，南二段沉积前古地貌反映还发育大量的古沟槽，这些古沟槽作为物源输送的良好通道，既可能是河道砂体卸载的区域，在其前端也可能是湖底扇发育的有利区域，因此岩性目标刻画的另一方向即是沿古沟槽的走向来寻找岩性体。以乌南次凹南部某局部区块为例，SQ2层序的下降半旋回古地貌（图2）显示在区块西北部发育坡折带，在西南部发育大型沟槽，因此这2个区域即为SQ2层序的下降半旋回岩性目标搜寻刻画的目标区域。

图2 目标区SQ2层序下降半旋回古地貌图

2.3 正演模拟分析

在锁定岩性搜索目标区之后，为落实岩性体地震响应特征以开展地震解释工作，进行了地震正演模拟分析，利用声波测井曲线建立速度模型，通过地震频谱分析得到目的层段地震视主频，以此为基础开展正演模拟分析，正演分析表明砂体的地震响应特征为强振幅波峰反射，砂体厚度越大，地震反射频率越低，正演分析结论与实际地震资料吻合度较高。由于目标区距离物源较远，整体上为泥包砂的沉积特征，砂地比相对较低。在这种背景下，砂岩与泥岩的波阻抗差异较为明显，因此砂岩的地震响应特征应该为强振幅波峰反射。正演结论符合地质背景。

2.4 岩性体追踪刻画

明确了目标区岩性体的地震响应特征之后，利用地震属性或地震切片在目标区进行扫描，初步落实岩性体地震强振幅的分布范围，然后分别通过人工拾取和三维可视化种子点自动追踪技术对目标岩性体进行追踪解释（目标岩性体强振幅反射中某一点的属性值为特征值，按照设定的追踪方向和追踪半径等参数，通过计算机实现自动追踪）。在此基础上，结合地震属性分析和地震波阻抗反演最终准确落实岩性体的分布范围和特征。

2.5 有效砂体落实

岩性体分布特征落实之后，为明确有效砂体的分布范围即含油气砂体的分布范围，采用了油气检测方法对已落实的砂体进行分析。利用地震资料直接开展含油气检测的基本原理是：当储层岩石孔隙中含有石油或天然气时，地震波引起流体与岩石颗粒之间的相对运动，岩石含油气后使其固有频率降低，油气与地震波低频共振使低频段能量加强，高频成分衰减、吸收，能量减弱[7]。

对目标区内钻井的过井地震剖面目的层段频谱分析发现，油井的频谱相对干井的频谱在高频端明显减弱，在低频端明显增强，这种现象符合油气检测的原理，因此应用油气检测分析方法在该区预测含油砂体分布范围是可行的。最终通过油气检测分析落实了砂体的有效分布范围。

3 结束语

海拉尔盆地乌尔逊凹陷已进入高成熟勘探阶段，岩性油气藏勘探的重要性日趋明显，也是实现油气增储上产的重要现实领域之一。应用上述方法在乌尔逊凹陷南次凹落实了多个岩性圈闭，结合对岩性圈闭的油气成藏条件综合分析优选了一批勘探目标，为乌尔逊凹陷岩性勘探奠定了基础。目前，已完钻井见到了良好的效果，表明乌尔逊凹陷岩性油藏具有较大勘探的潜力。