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車排子凸起春光探區(qū)白堊系沉積特征研究

邢麗娟1張正強2沈鴻強1楊 星1/1.中石化河南油田物探院 2.中國石化集團華北石油工程有限公司錄井分公司

【摘 要】根據(jù)巖心觀察結果，結合鉆井、地震及測井資料，本文對準噶爾盆地車排子凸起春光探區(qū)主要勘探目的層白堊系沉積相類型與特征進行了研究，分析及闡述了白堊系沉積相類型及平面相展布特征。結果表明：春光探區(qū)白堊系主要以扇三角洲及湖相為主，其中K1- K3以淺湖-灘壩相沉積為主，局部發(fā)育扇三角洲沉積；K4- K5扇三角洲沉積范圍擴大。還探討了沉積相帶與油氣聚集的關系，認為三角洲前緣的水下分流河道發(fā)育區(qū)是工區(qū)較好的油氣聚集場所，是今后油氣勘探開發(fā)的主要方向。

【關鍵詞】春光探區(qū)；白堊系；沉積特征；扇三角洲；灘壩

準噶爾盆地是中國西部最具潛力的含油氣盆地之一，具有豐富的油氣資源。2000年在陸梁隆起白堊系發(fā)現(xiàn)億噸級油田，展示了該層位廣闊的勘探前景［1］。春光探區(qū)位于準噶爾盆地西北緣車排子凸起上，目前在白堊系已取得一定的鉆探效果。但由于針對白堊系的沉積研究資料較少、地震資料品質(zhì)相對較差，制約了對地下地質(zhì)情況的進一步認識。本文以大量的鉆井、分析化驗、巖心、地震和測井等資料為基礎，對研究區(qū)白堊系的沉積特征進行了精細研究，為下一步的油氣勘探工作指明方向。

一、地質(zhì)概況

春光探區(qū)位于準噶爾盆地西部隆起區(qū)車排子凸起東部，緊鄰小拐和紅山嘴油田（圖1）。車排子凸起位于準噶爾盆地西北緣，構造上與紅車斷裂帶是同屬于準噶爾盆地西部隆起的次一級構造單元，其東面以紅—車斷裂帶為界，與昌吉凹陷及中拐凸起相接，南面為四棵樹凹陷及伊林黑比爾根山，西面及西北面為扎伊爾山，北面與克—夏斷褶帶相接。春光探區(qū)自下而上主要發(fā)育地層為石炭系、下白堊統(tǒng)吐谷魯群、古近系、新近系的沙灣組和塔西河組，侏羅系在部分溝谷內(nèi)殘存，二疊系、三疊系全部缺失。本次研究目的層為白堊系。

車排子地區(qū)上白堊統(tǒng)東溝組不發(fā)育，下白堊統(tǒng)自下而上發(fā)育清水河組、呼圖壁組、勝金口組和連木沁組。清水河組地層在春光探區(qū)東部已超覆尖滅，因此研究區(qū)只發(fā)育呼圖壁組、勝金口組和連木沁組地層（勝金口組地層較薄，與呼圖壁組作為一個整體研究）。根據(jù)測井曲線特征、錄井巖性及地震層序識別，研究區(qū)白堊系共劃分為一個三級層序，五個四級層序［2，3］。

圖1　 春光探區(qū)位置圖

二、沉積特征

（一）相標志

相標志是指反映沉積相的一些標志，一般包括巖石學特征、結構特征、沉積構造特征、電性特征、地球物理特征等，這些特征是沉積物源、顆粒搬運方式、搬運距離和沉積水動力條件等的綜合反映。

1.巖石學特征。

通過對研究區(qū)的錄井資料、取心資料的收集分析，白堊系的巖石類型主要有以下幾種（圖2）：

圖2　 春光探區(qū)白堊系巖石類型

礫巖：主要見于K4、K5小層，顏色以灰色為主，礫巖呈棱角-次棱角狀，分選較差，具有近源沉積的特征，如C17-10井、C10-7井等；砂巖有含礫細砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，主要為灰色、褐色、灰褐色、灰綠色和淺灰色，由薄片資料可以看出砂巖類型主要為長石砂巖，此外還有巖屑砂巖，極少量的石英砂巖，磨圓次棱角狀，分選中等-差，顆粒支撐，點接觸，如P17井、C18井等；泥巖以灰色為主。整體呈現(xiàn)出弱還原條件下的淺水沉積環(huán)境。同時在C17井區(qū)有黃鐵礦的存在，也可作為水下還原環(huán)境的標志。

2.碎屑結構特征。

研究區(qū)白堊系碎屑顆粒石英含量50-60%左右，成分成熟度中等。粒度概率曲線一段式、兩段式、三段式均發(fā)育（圖3）。

圖3　 白堊系粒度概率曲線

一段式粒度概率累計曲線圖表現(xiàn)為一條直線段，分選很差，粒度區(qū)間跨越較大，懸浮次總體含量高。該類曲線是重力流尤其是濁流沉積的典型特征。如圖3左圖所示為C17井915m的粒度概率累計曲線，表現(xiàn)為近一段式，以滾動主體為主，解釋為重力水道。

兩段式概率累積曲線表現(xiàn)為兩條直線段，代表著兩種不同的搬運方式。根據(jù)概率累積曲線可以看出研究區(qū)以跳躍次總體為主，分選較好，反映出牽引流和波浪共同作用的結果，可以出現(xiàn)在三角洲前緣水下分流河道、灘壩和席狀砂等沉積環(huán)境中。如圖3中圖所示，為C10-7井1012.75m的粒度概率累計曲線，表現(xiàn)為兩段式，以跳躍總體為主，分選好，解釋為水下分流河道沉積。

三段式曲線總體上由三條直線段組成，各直線段所代表的搬運方式不同。根據(jù)概率累積曲線可以看出研究區(qū)巖性分選較好，反映出牽引流作用的結果，可以出現(xiàn)在三角洲前緣水下分流河道沉積環(huán)境中。如圖3右圖所示，為C10-2井1027.49m的粒度概率累計曲線，表現(xiàn)為三段式，以滾動次總體為主，含少量跳躍次總體，含量較平均，為牽引流作用形成的牽引流沉積。

3.沉積構造。

沉積構造直接反映沉積物沉積時的水介質(zhì)和能量條件。層理是碎屑巖最重要的特征之一，它是沉積物沉積時水動力條件的直接反映，也是沉積環(huán)境的最重要標志之一。研究區(qū)白堊系發(fā)育的層理主要有以下幾種（圖4）。

平行層理：一般出現(xiàn)于砂巖中，形成于強水動力條件下，高流態(tài)中由平坦的床砂遷移，床面上連續(xù)滾動的砂粒產(chǎn)生粗細分離而顯出的水平細層。研究區(qū)水道砂體中常見。如C17-10井974.2m見平行層理。

交錯層理：研究區(qū)交錯層理較常見，主要為小型沙紋層理。沙紋交錯層理主要形成于中等水流中，見于三角洲前緣的粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖及灘壩砂巖中，如C17-10井974m，C10-2井1028.6m等。

塊狀層理：研究區(qū)內(nèi)C17-10井946m見塊狀層理，為灰色礫巖，礫巖分選中等、磨圓差，礫徑由2-15cm不等。

圖4　 白堊系層理構造

4.測井相特征。

白堊系測井相類型如表1所示，主要有鐘型、箱型、齒化漏斗型、直線型、指狀、低幅箱型和齒化箱型。鐘型和箱型主要為河道、水下分流河道沉積，如C103E井2111-2124.7m、C3井1556-1562m等；研究區(qū)內(nèi)白堊系部分井見低幅箱型或低幅齒化箱型，巖性上多為含礫砂巖，解釋為辮狀水道沉積，如P201井1356-1366m；漏斗形在C103E和C56井的K5段可見，解釋為扇三角洲平原沉積；指狀解釋為灘壩或席狀砂沉積；直線型多為濱淺湖沉積。

表1　 研究區(qū)白堊系不同微相測井曲線響應特征

5.地震相特征。

依據(jù)地震相地震外部反射特征、內(nèi)部反射結構與沉積體的對應關系，對研究區(qū)白堊系地震相進行了分類和解釋，共歸納出3種主要地震相類型。

前積地震相：P202井附近K4段地震剖面特征，可以明顯看出有一組向同一方向傾斜的同相軸，與上覆和下伏的平坦同相軸呈角度或切線相交，振幅表現(xiàn)為中等，連續(xù)性中等偏差（圖5）。這是在地震剖面上較易識別且地質(zhì)意義最為明顯的前積地震相，反映的是水流攜帶沉積物向前推進的過程。該井在測井曲線上表現(xiàn)為齒化鐘型，解釋為三角洲沉積。

平行、亞平行地震相： L101380地震剖面上，同向軸呈現(xiàn)出中-高振幅、中-高連續(xù)性的特征，振幅相對穩(wěn)定，橫向連續(xù)性好，反射同相軸平行或近乎平行（圖6）。反映了相對穩(wěn)定、水體能量偏低的濱淺湖沉積環(huán)境。

下切充填地震相： L101500地震剖面上，反射層局部下凹，形成溝谷狀，內(nèi)部充填反射為平行上超，振幅較強，連續(xù)性中等（圖7）。代表了下切河道的地震反射特點。

圖5　 P202井區(qū)前積地震相（K4）

圖6　 L101380平行、亞平行地震相（K2）

圖7　 L101500充填地震相（K1）

（二）沉積相類型及平面展布特征

通過對研究區(qū)取心井的仔細觀察，結合測井曲線及地震響應特征，總結出了白堊系的沉積相類型，主要有扇三角洲沉積、湖相沉積（圖8）。其中K1小層主要為淺湖相沉積，在P208井附近發(fā)育扇三角洲前緣沉積，P202、C109E和C102E井附近為灘壩沉積。K2小層主要為淺湖沉積，在C51、P208、P2、P202、C109E、C103E等井附近見灘壩沉積。K3小層在C51井附近發(fā)育扇三角洲前緣沉積，P202和P2井附近發(fā)育席狀砂沉積，C109E、C103E和C25井附近見灘壩沉積。K4小層主要發(fā)育扇三角洲前緣和淺湖沉積。K5小層主要發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣和淺湖沉積，分別在C17井區(qū)、P27-C18井區(qū)和C50井區(qū)發(fā)育三個主要扇體。

圖8　 研究區(qū)白堊系沉積相平面圖

三、沉積相帶與油氣聚集的關系

春光探區(qū)屬于源外成藏，油氣主要從四棵樹凹陷和昌吉凹陷運移而來，斷裂、不整合面、厚層砂巖層組合成的“網(wǎng)毯式”輸導體系可為車排子凸起區(qū)油氣運聚提供優(yōu)質(zhì)高效運移通道［4，5］。

影響白堊系油氣聚集的主控因素有兩個：油氣運移條件和儲層的儲集性能的好壞。石炭系不整合面、厚層砂體及斷至石炭系頂?shù)臄鄬泳勺鰹橛蜌膺\移通道。從研究區(qū)白堊系油氣勘探現(xiàn)狀分析，在具備運移條件的前提下，扇三角洲前緣水下分流河道砂的含油氣性最好，如已經(jīng)成藏的C17井區(qū)即為此種類型，這類儲層儲集空間以粒間孔為主，平均孔隙度為27.96%，平均滲透率為934.81md，屬于中高孔、中高滲儲層；其次為灘壩砂儲層，C20 井K2小層鉆遇的多套油層即為此種類型，這類儲層厚度較薄，平均孔隙度為13.5%，平均滲透率為417md，屬中低孔、中低滲儲層，目前這類油藏待試油。而在前緣席狀砂中目前還未鉆遇油層。因此，白堊系的下一步勘探方向是在精細構造解釋的基礎上，結合沉積相分析的結果，把重點放有斷層溝通，或靠近不整合面的扇三角洲前緣水下分流河道發(fā)育區(qū)。

四、結論

車排子凸起春光探區(qū)主要發(fā)育扇三角洲沉積和湖相沉積，其中扇三角洲沉積主要分布在C17、P27-C18和C50三個井區(qū)；儲層類型以扇三角洲前緣水下分流河道砂和灘壩砂為主。結合前人對春光探區(qū)疏導體系的研究成果，在具備油氣運移條件的前提下，目前白堊系主要成藏井區(qū)集中扇三角洲前緣水下分流河道發(fā)育區(qū)，其次為灘壩砂發(fā)育區(qū)，這也為白堊系下一步的油氣勘探工作指明了方向。

參考文獻：

［1］張義杰，柳廣弟.準噶爾盆地復合油氣系統(tǒng)特征、演化與油氣勘探方向［J］.石油勘探與開發(fā)，2002，29（1）:36-38.

［2］楊勇，陳世悅.準噶爾盆地車排子地區(qū)白堊系層序地層特征［A］；第五屆油氣成藏機理與油氣資源評價國際學術研討會［C］，2009.

［3］沈揚，趙宏亮，朱鳳云，等.準噶爾盆地西緣油氣富集規(guī)律與油氣增儲目標研究［R］.東營:中國石化勝利油田分公司，2010:79-80.

［4］王勇，楊道慶，郭軍參，等.春光探區(qū)油氣輸導體系及對成藏的控制作用［J］.特種油氣藏，2015，22（2）:27-30.

［5］楊振峰，吳楠，肖學，等.準噶爾盆地春光油田原油類型差異性分析［J］.長江大學學報（自科版），2014，11（14）:1-4.