在能源需求日益增長的當(dāng)下，油氣資源勘探至關(guān)重要。孤北斜坡帶，地處沾化凹陷特殊位置，周邊地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。盡管多口探井在其沙三段發(fā)現(xiàn)油層，證實(shí)有可觀潛力，但孤西斷裂帶的復(fù)雜構(gòu)造和地層發(fā)育，給勘探工作帶來諸多難題。
面對(duì)挑戰(zhàn)，科研人員沒有退縮。他們聚焦孤北斜坡帶沙三段，開展地層對(duì)比、構(gòu)造分析及油氣藏研究。近期，石油勘探領(lǐng)域的科研人員在孤北斜坡帶取得了一系列重要研究成果，這一區(qū)域的油氣奧秘正逐漸被揭開，其研究成果不僅對(duì)本地能源開發(fā)意義重大，也為類似地質(zhì)區(qū)域的勘探提供借鑒，未來有望開啟能源勘探新篇章。
孤北斜坡帶：能源潛力待挖掘
孤北斜坡帶地處沾化凹陷東北部孤北洼陷的南部，地理位置特殊，周邊地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。它北靠樁南斷層，與樁西潛山披覆構(gòu)造帶相鄰；東邊以長堤斷層為界，連接著長堤潛山構(gòu)造帶；南邊則通過孤北斷層與孤島凸起相接。
看似普通的這片區(qū)域，實(shí)則潛力巨大。多口探井在孤北斜坡帶的沙三段發(fā)現(xiàn)油層，這一發(fā)現(xiàn)讓科研人員十分振奮，因?yàn)樗馕吨搸橙尉邆淇捎^的油氣勘探潛力。然而，孤西斷裂帶處于渤南洼陷和孤西潛山的構(gòu)造轉(zhuǎn)換地帶，這里構(gòu)造和地層發(fā)育復(fù)雜，給地層劃分和構(gòu)造解釋帶來很大困難，限制了該地區(qū)的進(jìn)一步勘探。但科研人員沒有退縮，立志攻克這些難題，深入探索這片區(qū)域的油氣情況。
地層對(duì)比及劃分：勘探的重要基石
要在孤北斜坡帶成功勘探油氣，準(zhǔn)確的地層對(duì)比及劃分是首要任務(wù)?？蒲腥藛T對(duì)此展開了細(xì)致深入的工作。
在沙河街組地層對(duì)比中，科研人員依據(jù)單井地層劃分結(jié)果，確定了研究區(qū)的地層劃分方案，并以鉆井剖面為基礎(chǔ)建立了地層對(duì)比格架。研究發(fā)現(xiàn)，孤北地區(qū)沙河街組地層厚度明顯比渤南地區(qū)薄，尤其是沙三下亞段。這是由于孤西斷層的影響，孤北地區(qū)接受沉積的時(shí)間較晚，所以厚度較薄。而在沙二段和沙一段沉積時(shí)期，孤北地區(qū)和渤南地區(qū)情況相近，說明此時(shí)孤西斷層對(duì)兩地沉積的分隔作用不明顯。從南北方向看，研究區(qū)地層呈現(xiàn)南厚北薄的特點(diǎn)，沙三段地層南部有剝蝕現(xiàn)象。
對(duì)于沙三段的精細(xì)地層對(duì)比，科研人員更是投入了大量精力。沙三段包含沙三下亞段、沙三中亞段和沙三上亞段。它與下伏的沙四段或中生界是不整合接觸、上超不整合接觸，與上覆的沙二段則是沖刷或不整合接觸。沙三段地層以湖相沉積的暗色砂、泥巖為主，一般厚度在 500—1500 余米。
根據(jù)巖性和古生物特征，沙三段可細(xì)分為三個(gè)亞段。沙三下亞段由深灰色、棕褐色泥巖、鈣質(zhì)泥巖和灰褐色油頁巖等互層組成，夾少量灰?guī)r及白云巖，底部有泥巖、粉砂巖和砂巖，厚度在 50—400 余米，向斜坡邊緣逐漸變薄甚至缺失。在視電阻率曲線上能看到兩組高峰，下組像小山丘，是幅度不高的尖峰狀鋸齒，上組是密集的高阻尖峰；自然電位曲線比較平直。沙三中亞段是厚層灰色、深灰色泥巖、油泥巖，夾著多組淺灰色薄層粉砂巖、砂巖或薄層碳酸鹽巖，厚度約 100—550m。視電阻率曲線從下往上逐漸降低，遇到含油頁巖或碳酸鹽巖時(shí)會(huì)出現(xiàn)高阻尖峰；自然電位曲線呈指狀或箱狀負(fù)異常。沙三上亞段是灰色泥巖、含礫砂巖、砂巖，油泥巖與粉砂巖互層，還有少量碳質(zhì)泥巖及薄層碳酸鹽巖，砂礫巖以反旋回為主。視電阻率曲線大部分呈鋸齒狀，夾雜高阻尖峰；自然電位曲線是箱狀和弧形負(fù)異常。
科研人員在單井地層劃分基礎(chǔ)上，選取各個(gè)方向的連井剖面進(jìn)行連井地層對(duì)比，建立骨干地層格架剖面，通過井震結(jié)合的方法對(duì)全區(qū)進(jìn)行統(tǒng)層。經(jīng)過這些工作，初步明確了研究區(qū)的地層展布特征，為后續(xù)勘探工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
構(gòu)造特征研究：解讀地下構(gòu)造
準(zhǔn)確了解地下構(gòu)造特征對(duì)油氣勘探至關(guān)重要，科研人員在這方面進(jìn)行了深入研究。
在合成記錄標(biāo)定工作中，科研人員根據(jù)本區(qū)資料實(shí)際情況，通過合成地震記錄和鉆井地質(zhì)分層的時(shí)深轉(zhuǎn)換來完成層位標(biāo)定。在這個(gè)過程中，選擇合適極性的子波來提高合成地震記錄的制作精度。為了讓合成記錄波組特征與井旁地震道波組特征盡可能吻合，科研人員不斷調(diào)整子波參數(shù)。由于沙一段在本區(qū)沉積穩(wěn)定且分布全區(qū)，所以選定沙一底為標(biāo)準(zhǔn)層。沙一與沙二段中部在聲波曲線上有一個(gè)明顯的低速到高速的速度界面，形成波峰反射，這就是 T2 的地震響應(yīng)，作為本次標(biāo)定工作的輔助標(biāo)志層。在這些標(biāo)志層的幫助下，經(jīng)過反復(fù)對(duì)比，科研人員明確了該區(qū)主要目的層的地震波組特征，為層位解釋做好準(zhǔn)備。
在層位追蹤解釋環(huán)節(jié)，科研人員遵循嚴(yán)謹(jǐn)流程。先進(jìn)行連井任意線剖面的解釋，了解井與井之間的關(guān)系。接著進(jìn)行骨干剖面解釋，這對(duì)構(gòu)造精細(xì)解釋很關(guān)鍵，通過骨干剖面解釋確定全區(qū)整體解釋方案。在骨干剖面解釋的基礎(chǔ)上，進(jìn)行加密解釋，包括重點(diǎn)區(qū)塊及區(qū)塊間的任意線解釋，以實(shí)現(xiàn)精細(xì)解釋的目標(biāo)。
從地震剖面上看，T2、T4、T5、T6 標(biāo)準(zhǔn)層地震特征明顯，振幅強(qiáng)、連續(xù)性好，橫向能量變化穩(wěn)定，反射特征明顯，便于追蹤。Tg1、Tg、Tr 是中—古生界主要標(biāo)準(zhǔn)反射軸，其中 Tg1 和 Tr 的地震反射特征清晰，容易識(shí)別。Tg1 與 Tg2 平行，振幅強(qiáng)；Tr 是中古生界與新近系的分界面，界面上下的削蝕和超覆現(xiàn)象很明顯。
經(jīng)過分析，科研人員發(fā)現(xiàn)孤北南斜坡的形成和發(fā)育主要受孤西斷裂和孤北斷裂控制，在平面上處于孤北洼陷西南部的斜坡高部位。孤北斜坡南界與孤島凸起相接，中生界頂面是從洼陷向孤島凸起逐漸抬升的古地貌背景。區(qū)內(nèi)有許多北東、北東東走向的斷層，從南東向北西依次下降，把整個(gè)斜坡帶切割成六個(gè)條帶狀斷塊，每個(gè)斷塊內(nèi)南高北低。
油氣藏成藏研究：揭開油氣富集秘密
經(jīng)過前期一系列研究，科研人員進(jìn)入了油氣藏成藏研究這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，試圖揭開油氣在這片區(qū)域的富集秘密。
孤北地區(qū)位于渤南洼陷和孤島凸起之間的坡折帶，東界和南界分別是孤西斷層和孤南斷層。區(qū)內(nèi)有四條北東東走向、由南向北呈階梯狀下降的北傾同沉積斷層，這些斷層控制了下古近系的沉積，將整個(gè)斜坡帶切割成五個(gè)條帶狀斷塊，每個(gè)斷塊內(nèi)東高西低。
由于孤北斷層活動(dòng)時(shí)間長、貫穿層位多，研究區(qū)油氣在縱向上分布廣泛。在 2500—3300 米的埋深區(qū)域都有油，含油段長達(dá) 800 米，其中沙河街組沙三段油氣最為富集，油氣儲(chǔ)量能占到總探明儲(chǔ)量的 68%（圖 1）。圖 1 是過義 118—34 — 孤北 34—2 井沙三段近東西向油藏剖面，這張圖直觀展示了沙三段的油藏分布，為科研人員研究油氣藏成藏特征提供了重要參考。
圖1 過義118-34—孤北34-2井沙三段近東西向油藏剖面
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，油氣在該區(qū)域的富集有其獨(dú)特之處。沙三下亞段位于高位體系域上部，主要是斜坡背景下的多期扇三角洲沉積，砂體厚且分布廣，為油氣聚集提供了充足空間。其頂部剝蝕形成重要不整合面，又靠近大斷層，有良好的油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)。在近油源和區(qū)域性蓋層的封堵下，油氣容易在沙三下亞段的各類圈閉中聚集，形成儲(chǔ)量豐富的油氣藏。沙三中亞段受砂質(zhì)碎屑流砂體影響，存在巖性因素。南部頂部剝蝕，蓋層較差，油氣主要集中在 6 + 7 砂組，含油高度在 40—80m；北部主力層系是 2—4 砂組，其次是 5—7 砂組。
目前研究區(qū)探明的油氣藏中，主力含油層系主要是沙三中下段，這也是該區(qū)油氣最富集的層系。沙三段含油層系主要集中在研究區(qū)南部的緩坡帶，在東部，沙三段含油氣層系分布規(guī)模較小。這表明不同層系的油氣在平面上有一定分布規(guī)律，油氣相對(duì)富集區(qū)與全區(qū)主力含油氣層系有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
通過對(duì)孤北斜坡帶沙三段的研究，科研人員收獲頗豐。他們建立地層劃分標(biāo)準(zhǔn)，明確構(gòu)造特征，揭示兩種成藏模式，明確主要運(yùn)聚模式。這些成果為該區(qū)域及類似地質(zhì)區(qū)的油氣勘探提供支撐。展望未來，隨科技進(jìn)步，科研有望取得更多突破，助力能源事業(yè)發(fā)展，開發(fā)更多資源推動(dòng)經(jīng)濟(jì)前行。
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