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，因為它意味著該帶沙三段具備可觀的油氣勘探潛力。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)確的地層對比及劃分是首要任務(wù)。科研人員對此展開了細(xì)致深入的工作。
在沙河街組地層對比中，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)接受沉積的時間較晚，所以厚度較薄。而在沙二段和沙一段沉積時期，孤北地區(qū)和渤南地區(qū)情況相近，說明此時孤西斷層對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，沙三段地層南部有剝蝕現(xiàn)象。
對于沙三段的精細(xì)地層對比，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會出現(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，選取各個方向的連井剖面進行連井地層對比，建立骨干地層格架剖面，通過井震結(jié)合的方法對全區(qū)進行統(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)勘探工作打下了堅實基礎(chǔ)。
構(gòu)造特征研究：解讀地下構(gòu)造
準(zhǔn)確了解地下構(gòu)造特征對油氣勘探至關(guān)重要，科研人員在這方面進行了深入研究。
在合成記錄標(biāo)定工作中，科研人員根據(jù)本區(qū)資料實際情況，通過合成地震記錄和鉆井地質(zhì)分層的時深轉(zhuǎn)換來完成層位標(biāo)定。在這個過程中，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。接著進行骨干剖面解釋，這對構(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，進行加密解釋，包括重點區(qū)塊及區(qū)塊間的任意線解釋，以實現(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、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，容易識別。Tg1 與 Tg2 平行，振幅強；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，把整個斜坡帶切割成六個條帶狀斷塊，每個斷塊內(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，將整個斜坡帶切割成五個條帶狀斷塊，每個斷塊內(nèi)東高西低。
由于孤北斷層活動時間長、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，油氣儲量能占到總探明儲量的 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
進一步研究發(fā)現(xiàn)，油氣在該區(qū)域的富集有其獨特之處。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，油氣相對富集區(qū)與全區(qū)主力含油氣層系有較好的對應(yīng)關(guān)系。
通過對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)更多資源推動經(jīng)濟前行。
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