朱柏宇　印森林　郭海平　唐攀　趙俊威　陳旭　雷章樹(shù)

摘 要 【目的】吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組發(fā)育了一套陸相混積沉積體系，混積細(xì)粒巖沉積微相類(lèi)型及甜點(diǎn)儲(chǔ)層分布規(guī)律等研究的不足制約了該區(qū)頁(yè)巖油高效開(kāi)發(fā)?！痉椒ā烤C合巖心、露頭、測(cè)井、X射線熒光光譜（X-Ray Fluorescence，XRF）元素錄井、分析化驗(yàn)和試油試采等資料，采用巖相構(gòu)型、沉積微相耦合分析和動(dòng)靜結(jié)合等方法，開(kāi)展了沉積微環(huán)境及微相類(lèi)型劃分、沉積模式及其對(duì)甜點(diǎn)的控制作用等研究?！窘Y(jié)果】（1）研究區(qū)主要發(fā)育浪成交錯(cuò)層理、水平層理、同生變形構(gòu)造、黃鐵礦、方解石條帶、鳥(niǎo)眼構(gòu)造和結(jié)核、縫合線構(gòu)造、含生物化石和白云巖溶蝕孔8類(lèi)沉積構(gòu)造。研究區(qū)分為半深湖—深湖、混合淺湖和碎屑淺湖亞相，細(xì)分為半深湖泥、云坪、混合灘壩、混合淺湖泥、淺湖砂壩和碎屑淺湖泥等6種微相，不同微相沉積特征及其沉積機(jī)制差異明顯。（2）建立了咸化湖泊相混積細(xì)粒巖沉積微相模式。蘆一段自下而上從深湖—半深湖—淺湖演化過(guò)程，發(fā)育了淺湖砂壩、混合灘壩與云坪微相。其中，云坪呈連片狀大范圍分布，混合灘壩呈土豆?fàn)罘植?，發(fā)育程度較高，不同層規(guī)模有差異，淺湖砂壩發(fā)育程度一般，呈斷續(xù)狀局限分布，垂向上呈薄儲(chǔ)集層與厚層泥巖疊置狀。蘆二段以淺湖為主，微相類(lèi)型與蘆一段類(lèi)似，但形態(tài)、規(guī)模與疊置樣式差異較大。云坪和混合灘壩發(fā)育數(shù)量和規(guī)模大大減小，淺湖砂壩則發(fā)育程度較高，呈大規(guī)模分散土豆?fàn)畎l(fā)育，垂向上呈厚層疊置狀。不同位置剖面微相的疊置樣式不同。（3）甜點(diǎn)段XRF元素分析顯示，目的層沉積時(shí)為干燥炎熱的半咸水環(huán)境到咸水過(guò)渡環(huán)境，古生產(chǎn)力水平較高；下甜點(diǎn)段為富氧環(huán)境，上甜點(diǎn)段則為厭氧亞還原到還原環(huán)境。（4）沉積微相控制了甜點(diǎn)分布和開(kāi)發(fā)對(duì)策?；旌蠟挝⑾啖耦?lèi)甜點(diǎn)發(fā)育程度高，非均質(zhì)性弱，開(kāi)發(fā)效果最好，采用大規(guī)模部署水平井平臺(tái)化作業(yè)進(jìn)行效益開(kāi)發(fā)。云坪微相Ⅲ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育，非均質(zhì)性強(qiáng)，開(kāi)發(fā)效果一般，是后續(xù)接替區(qū)域。淺湖砂壩Ⅱ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育，整體分散狀，連續(xù)性較差，非均質(zhì)性強(qiáng)，開(kāi)發(fā)效果較好?！窘Y(jié)論】后續(xù)應(yīng)在沉積微相空間分布精細(xì)研究基礎(chǔ)上，參考核磁曲線參數(shù)部署水平井開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞 細(xì)粒沉積巖；混合淺湖；沉積微相；頁(yè)巖油；蘆草溝組；吉木薩爾凹陷

第一作者簡(jiǎn)介 朱柏宇，男，1991年出生，博士，講師，儲(chǔ)層沉積學(xué)，E-mail： james_zhuby@163.com

通信作者 印森林，男，副教授，油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)，E-mail： yinxiang_love@qq.com

中圖分類(lèi)號(hào) P595 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

湖泊陸上水流匯集、沉積物和沉積礦產(chǎn)堆積的重要場(chǎng)所，Kukal et al.[1]根據(jù)氣候、地理環(huán)境、沉積物類(lèi)型及物源供應(yīng)，將湖泊進(jìn)行了分類(lèi)。隨后，吳崇筠[2]按含鹽度、沉積物、所處地理位置和成因進(jìn)行了分類(lèi)。之后，朱筱敏等[3]根據(jù)砂體發(fā)育位置提出了四類(lèi)淺湖砂壩，包括湖岸線拐彎處的砂質(zhì)灘壩及生物灘、鮞粒灘，水下古隆起處的生物灘、鮞粒灘及砂質(zhì)灘壩，三角洲側(cè)緣的砂質(zhì)灘壩，開(kāi)闊淺湖地區(qū)的砂質(zhì)灘壩及生物灘、鮞粒灘，這些類(lèi)型已有陸源碎屑與碳酸鹽巖的混積特征[4?6]。隨后，姜在興[7]進(jìn)一步細(xì)化成因解釋?zhuān)畏譃樯百|(zhì)（礫質(zhì)）灘壩和碳酸鹽巖灘壩兩類(lèi)，商曉飛等[8]在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了厚層灘壩儲(chǔ)層構(gòu)型解剖。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)湖泊相做了大量露頭、現(xiàn)代沉積和地下解剖的研究，對(duì)湖泊相及其內(nèi)部骨架儲(chǔ)集體系的沉積環(huán)境[9]、沉積特征[10]進(jìn)行了分析，也對(duì)控制湖泊相發(fā)育的古地理位置、物源供給條件、水動(dòng)力條件[11?13]進(jìn)行了研究，并確定了微相的測(cè)井響應(yīng)特征[14]。一些學(xué)者針對(duì)混合沉積開(kāi)展了定義[15]、巖石分類(lèi)[16]、成因機(jī)制和主控因素[6，17?18]等方面的研究。然而，針對(duì)咸化湖泊所形成的細(xì)?；旆e沉積體系仍缺乏系統(tǒng)研究[19?20]，混積細(xì)粒巖沉積相—亞相—微相體系及其沉積成因等研究亟待加強(qiáng)。

陸相湖泊形成的細(xì)粒沉積巖[21]，例如，頁(yè)巖、碳酸鹽巖等，是油氣富集的重要場(chǎng)所[22]，在我國(guó)松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地和準(zhǔn)噶爾盆地資源量豐富，類(lèi)型多樣，成為油氣資源的接替領(lǐng)域[23]。最新勘探顯示，占比約60%的頁(yè)巖油地質(zhì)資源量分布在上述四大盆地，分別為54.6×108 t、27.4×108 t、60.5×108 t和25.1×108 t，資源總量167.6×108 t，是今后我國(guó)陸相頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)的核心地區(qū)[24]。部分學(xué)者在準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷已開(kāi)展了沉積相研究，并對(duì)比了國(guó)內(nèi)外含頁(yè)巖油盆地的巖相[25?27]、沉積特征和油氣富集特征[28?30]，但認(rèn)識(shí)尚未完全統(tǒng)一，包括湖泊和三角洲相[31]、三角洲相→深湖相及火山相組合[32?33]等觀點(diǎn)，但對(duì)湖相頁(yè)巖體系的認(rèn)識(shí)是一致的。目前，雖初步建立了巖相劃分方案和組合模式[34]，并開(kāi)展了砂組級(jí)別的沉積相研究[35]。然而，從頁(yè)巖油高效開(kāi)發(fā)[36]的角度來(lái)看，仍缺乏針對(duì)咸化湖泊混積沉積微環(huán)境特征[37?40]、沉積微相類(lèi)型與儲(chǔ)層非均質(zhì)性、微相與甜點(diǎn)的關(guān)系等方面研究。因此，本文以吉木薩爾凹陷蘆草溝組為對(duì)象，研究陸相湖泊混積細(xì)粒巖沉積微相分布，以指導(dǎo)下步頁(yè)巖油的高效開(kāi)發(fā)。

1 地質(zhì)概況及研究方法

1.1 地質(zhì)背景

吉木薩爾凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地東部的東南緣，東靠奇臺(tái)凸起，南以三臺(tái)斷裂為界限，西臨西地?cái)嗔?，北抵吉木薩爾斷裂，構(gòu)造單元面積約為1 278 km2，呈東高西低的箕狀斷陷[41]（圖1a）。研究區(qū)二疊系可分為井井子溝組、蘆草溝組和梧桐溝組，蘆草溝組（P2l）是準(zhǔn)東重要的頁(yè)巖油含油層系[42]，也是本次研究目的層。蘆草溝組全凹陷發(fā)育，呈西厚東薄、南厚北薄的趨勢(shì)，厚度介于200～350 m，具有源—儲(chǔ)緊鄰、近源成藏的特征[42]。蘆草溝組自下而上可劃分為一段（P2l1）和二段（P2l2），P2l1和P2l2又可細(xì)分為2個(gè)層組，發(fā)育了下、上2個(gè)“甜點(diǎn)體”（圖1b）。下“甜點(diǎn)體”位于P2l21砂組，巖性主要為灰色粉細(xì)砂巖，灰黑色（含）云質(zhì)粉砂巖，夾有泥質(zhì)粉砂巖與黑灰色泥巖互層、黑灰色（含）云質(zhì)粉砂巖或灰黑色泥巖。全凹陷均發(fā)育，厚度為17.5～67.5 m，平均為42.8 m，實(shí)測(cè)孔隙度介于2.1%～26.5%，平均為8.75%；實(shí)測(cè)滲透率介于（0.01～52.6）×10-3 μm2，平均為0.05×10-3 μm2，該砂組以淺湖—半深湖亞相沉積為主。上“甜點(diǎn)體”位于P2l22砂組，巖性以灰黑色云屑砂巖、灰白色粉砂質(zhì)云巖、灰色長(zhǎng)石巖屑粉砂巖為主，夾有黑灰色泥巖、白云質(zhì)泥巖。主要發(fā)育在凹陷東斜坡處，厚度介于13.4～43.0 m，平均為33 m，實(shí)測(cè)孔隙度介于1.1%～20.4%，平均為9.9%；實(shí)測(cè)滲透率介于（0.01～36.3）×10-3 μm2，平均為0.07×10-3 μm2，該砂組以淺湖亞相沉積為主。目的層碳酸鹽巖類(lèi)沉積巖發(fā)育程度很高，為一套中低孔、低滲—特低滲的致密頁(yè)巖油儲(chǔ)集層。

1.2 研究資料與方法

利用巖心、測(cè)井、露頭、分析化驗(yàn)和試油試采等資料，開(kāi)展沉積微相類(lèi)型識(shí)別、空間展布、沉積微相模式、沉積微相對(duì)甜點(diǎn)控制作用和沉積微環(huán)境的研究。具體步驟：（1）巖心描述、沉積微相劃分和測(cè)井相模式建立。結(jié)合18口井1 390.50 m巖心、測(cè)井及野外露頭等資料，通過(guò)相標(biāo)志識(shí)別并劃分沉積微相類(lèi)型，并建立了6種微相的測(cè)井相模式；（2）沉積微相空間分布特征與演化。在單井巖性解釋基礎(chǔ)上，根據(jù)81口單井、連井剖面，按小層（時(shí)間）單元，結(jié)合巖性疊合等值線，確定了11小層微相時(shí)空分布與演化特征；（3）結(jié)合XRF 1 574個(gè)元素掃描樣品數(shù)據(jù)的資料對(duì)研究區(qū)微環(huán)境進(jìn)行識(shí)別，以此為基礎(chǔ)，探討了混積細(xì)粒巖沉積微相分布模式，利用相控核磁孔隙度和飽和度分布，揭示了沉積微相對(duì)甜點(diǎn)的控制作用。

2 巖石和沉積構(gòu)造特征分析

2.1 巖石礦物特征

根據(jù)目的層189個(gè)X射線衍射（X?Ray Diffraction，XRD）礦物鑒定實(shí)驗(yàn)，蘆草溝組礦物成分多樣，主要包括陸源碎屑礦物及碳酸鹽礦物兩類(lèi)，包含斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黏土礦物、白云石、方解石和黃鐵礦等，其產(chǎn)狀及成因來(lái)源復(fù)雜多樣，粒度整體細(xì)，屬于典型混積細(xì)粒巖范疇。長(zhǎng)石含量最高，分為鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石，其中斜長(zhǎng)石含量較高，最高含量達(dá)到58.1%，平均為26%，鉀長(zhǎng)石含量較低，平均為6.7%。碳酸鹽礦物主要包括白云石和方解石兩種類(lèi)型，其中白云石含量遠(yuǎn)大于方解石含量，白云石含量約為方解石的兩倍，且變化范圍較大，最低含量為0.5%，最高可達(dá)60%，平均含量為21%，僅次于長(zhǎng)石含量。方解石含量則相對(duì)較少，主要集中于0～19%，平均含量為11%（表1）。

2.2 典型沉積構(gòu)造分析

沉積構(gòu)造是巖石宏觀特征的體現(xiàn)，它能夠反映沉積介質(zhì)的性質(zhì)、流體水動(dòng)力情況、沉積物搬運(yùn)和沉積方式等方面的信息，巖心標(biāo)志直觀明顯，是確定沉積相類(lèi)型并建立相—亞相—微相體系的關(guān)鍵資料。通過(guò)對(duì)18口重點(diǎn)取心井巖心的詳細(xì)觀察和描述，發(fā)現(xiàn)目的層沉積構(gòu)造十分豐富（圖2）。研究區(qū)陸源碎屑長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖中多發(fā)育波浪改造形成的沙紋層理和浪成沙紋層理，為湖泊相的典型沉積構(gòu)造，也可見(jiàn)方解石脈和液化變形構(gòu)造，為碎屑淺湖和混合淺湖標(biāo)志性特征（圖2a，b）。同時(shí)，研究區(qū)泥巖中多發(fā)育安靜水體下加積形成的水平層理（圖2c），也可見(jiàn)縫合線和差異壓實(shí)、重力滑動(dòng)引起的液化變形構(gòu)造（圖2d～j），局部見(jiàn)蕨類(lèi)植物葉片化石，反映其水動(dòng)力不強(qiáng)，是半深湖—深湖沉積的重要標(biāo)志。粉砂質(zhì)白云巖中可見(jiàn)生物介殼層鮞粒灘（圖2k），反映的是混合淺湖相的沉積特征。泥質(zhì)白云巖中見(jiàn)水平層理、液化變形、碳酸巖鹽巖縫合線構(gòu)造（圖2l）和有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生的氣體空間被沉淀結(jié)晶的方解石充填形成的鳥(niǎo)眼構(gòu)造（圖2p）和結(jié)核（圖2m）、方解石脈發(fā)育（圖2o，p，q），為碎屑淺湖的沉積特征。白云質(zhì)粉砂巖中白云巖溶蝕形成的孔隙是典型混積巖沉積標(biāo)志（圖2r）。此外，還發(fā)育指示咸化湖泊環(huán)境特征的生物化石和各種產(chǎn)狀的黃鐵礦（圖2n，s、表2）。另外，還有指示半深湖—深湖相的油頁(yè)巖（圖2t）。

2.3 巖心韻律與含油氣性差異

在研究區(qū)細(xì)粒巖心中呈現(xiàn)出極強(qiáng)的韻律特征，分別為從長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖到粉砂質(zhì)白云巖到泥巖的正粒序特征（圖3a）和從泥巖到白云質(zhì)粉砂巖的反粒序特征（圖3b）。

三臺(tái)鎮(zhèn)出露的西大龍口露頭區(qū)也發(fā)育塊狀厚層不明顯韻律的白云質(zhì)粉砂巖相發(fā)育（圖3c，d），巖性粒度的整體變化不明顯。另外，目的層為含油氣儲(chǔ)集巖與烴源巖不同厚度的互層，受巖性和物性影響含油氣級(jí)別存在較大差異性。P2l1含油段夾層厚度相對(duì)較?。?.5～1.5 m），含油氣級(jí)別高且含油層段多，以白云質(zhì)粉砂巖為主，不同巖性含油性差異明顯（圖3e）。P2l2含油段隔夾層發(fā)育程度較高，長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖易碎，且含油氣級(jí)別低于P2l1。其局部含油性較好，但隔夾層比較發(fā)育（圖3f）。巖心整體顯示，含油氣級(jí)別由高到低分別為白云質(zhì)粉砂巖（偏粗粒）、長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)白云巖。其中，以白云質(zhì)粉砂巖溶蝕孔隙發(fā)育段含油氣級(jí)別最高，含油性最好。

3 沉積相微相劃分及空間展布

3.1 沉積微相劃分及特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)覆蓋全區(qū)的關(guān)鍵井的巖心觀察和露頭分析、以沉積相標(biāo)志為基礎(chǔ)，結(jié)合測(cè)錄井和沉積背景分析，將蘆草溝組定義為咸化湖泊相，細(xì)分為3個(gè)亞相及6個(gè)微相類(lèi)型（表3）。其中淺湖亞相細(xì)分為碎屑淺湖與混合淺湖亞相。碎屑淺湖亞相細(xì)分為淺湖砂壩、碎屑淺湖泥微相；混合淺湖亞相細(xì)分為云坪、混合灘壩和混合淺湖泥微相。半深湖—深湖亞相主要由半深湖泥微相構(gòu)成。不同微相的巖性、沉積構(gòu)造與測(cè)井響應(yīng)具有明顯的差異性。

1） 碎屑淺湖亞相

位于水體較淺的地帶，沉積物源以陸源碎屑輸送為主，沉積物主要延續(xù)了碎屑巖沉積機(jī)制與沉積特點(diǎn)，處于湖面枯水期最深水平面至浪基面中間，包括淺湖砂壩和碎屑淺湖泥微相。

淺湖砂壩微相水體淺，水動(dòng)力條件相對(duì)很強(qiáng)，較強(qiáng)波浪作用是主要的動(dòng)力機(jī)制，巖性以淺灰色粉砂巖為主，鉀長(zhǎng)石礦物較為發(fā)育，局部夾含少量細(xì)砂巖和小礫巖，厚度較大，發(fā)育典型沙紋層理和浪成沙紋層理（圖4a）。粒徑較粗，砂體垂向連續(xù)性好，平面分布范圍較大，分選磨圓較好，屬于有利的儲(chǔ)集層。測(cè)井曲線形態(tài)，GR（自然伽馬）以箱形和漏斗形高值為主；RXO（沖洗帶電阻率）以箱形低值為主。GR值介于121.9～78.9 API，平均為101.6 API；SP（自然電位）負(fù)異常，RXO 值介于31.0～12.5 Ω?m，平均為25.2 Ω?m，CPOR（巖心分析孔隙度）值介于14.4%～4.7%，平均為11.8%。淺湖砂壩微相是工區(qū)頁(yè)巖油中厚度較大、物性和含油性較好的儲(chǔ)集層類(lèi)沉積單元。

碎屑淺湖泥微相水體較深，為水動(dòng)力條件相對(duì)弱條件下沉積，主要巖性為灰色、灰黑色泥巖，發(fā)育水平層理，水動(dòng)力較強(qiáng)的地方有小型交錯(cuò)層理，還可見(jiàn)縫合線（圖2l）和液化變形構(gòu)造（圖2d，g），局部見(jiàn)蕨類(lèi)植物葉片化石（圖4b）。測(cè)井曲線形態(tài)，GR以鐘形和漏斗形低值為主，RXO以齒形中高值為主，介于125.6～56.6 API，平均為80.3 API，SP負(fù)異常，RXO值介于108.8～8.0 Ω?m，平均為30.5 Ω?m，CPOR值介于6.70%～1.50%，平均為3.77%。碎屑淺湖泥微相是研究區(qū)頁(yè)巖油中厚度較大、物性和含油性較差的非儲(chǔ)集層類(lèi)沉積單元，有機(jī)碳含量一般，一般屬于烴源巖。

2） 混合淺湖亞相

位于相對(duì)淺水部位，湖面處于枯水期最深水平面至浪基面中間，為碎屑淺湖與半深湖—深湖相的過(guò)渡區(qū)域，沉積物以陸源碎屑巖與碳酸鹽巖混積巖為主。對(duì)應(yīng)微相包括云坪、混合灘壩和混合淺湖泥。

混合灘壩是混合淺湖泥沉積和云坪沉積的過(guò)渡地帶，屬于過(guò)渡型灘壩，水動(dòng)力條件較弱，受波浪作用影響，主要巖性為淺灰色云質(zhì)（灰質(zhì)）粉砂巖及砂質(zhì)云巖，見(jiàn)沙紋層理、方解石脈（圖2q）、液化變形現(xiàn)象，局部見(jiàn)生物介殼層（圖4c）。GR以鐘形和漏斗形低值為主，RXO 以齒形中高值為主。GR 值介于89～58.2 API，平均為72.2 API，SP負(fù)異常，RXO高值35.1～8.3 Ω?m，平均為17.0 Ω?m，CPOR值介于4.9%～0.9%，平均為2.1%?；旌蠟挝⑾嗍茄芯繀^(qū)頁(yè)巖油中厚度較薄、物性和含油性較好的儲(chǔ)集層類(lèi)沉積單元。

云坪微相發(fā)育在半咸水環(huán)境到咸水環(huán)境的過(guò)渡環(huán)境，離陸源碎屑輸入?yún)^(qū)較近時(shí)，容易形成化學(xué)沉積，水體能量較弱時(shí)，形成泥晶白云巖。水體能量變強(qiáng)時(shí)，形成砂質(zhì)白云巖與云質(zhì)粉砂巖互層的特征。見(jiàn)水平層理，液化變形構(gòu)造，縫合線構(gòu)造，鳥(niǎo)眼構(gòu)造（圖2p）及方解石脈發(fā)育（圖4d）。測(cè)井曲線形態(tài)，GR值漏斗形低值為主，RXO 以齒形高值為主。GR 值介于123.3～59.9 API，平均為78.7 API，SP負(fù)異常，RXO值介于33.6～7.1 Ω?m，平均為17.2 Ω?m，CPOR值介于6.30%～1.50%，平均為3.84%。云坪微相是研究區(qū)頁(yè)巖油中厚度較薄、物性和含油性一般的儲(chǔ)集層類(lèi)沉積單元。

混合淺湖泥主要巖性為深灰色灰質(zhì)（云質(zhì)）泥巖，以水平層理為主，見(jiàn)液化變形（圖2i）和方解石脈（圖4e）。測(cè)井曲線形態(tài)，GR 以平直狀高值為主，RXO以齒形高值為主。GR值介于102.8～82.8 API，平均為91.1 API，SP負(fù)異常，RXO值介于15.1～7.6 Ω?m，平均為10.0 Ω?m，CPOR值介于5.0%～2.7%，平均為3.5%?；旌蠝\湖泥是研究區(qū)頁(yè)巖油中厚度較薄、物性和含油性較差的非儲(chǔ)集層類(lèi)沉積單元，有機(jī)碳含量高，一般屬于烴源巖。

3） 半深湖—深湖亞相

半深湖—深湖泥亞相位于浪基面以下，發(fā)育半深湖泥微相，主要巖性為灰黑色、深灰色云質(zhì)泥巖，泥晶白云巖，水平層理發(fā)育，見(jiàn)星散狀和塊狀黃鐵礦（圖2n）自生礦物（圖4f）。測(cè)井曲線形態(tài)，GR以平直狀中高值為主，RT（真電阻率）以平直狀高值為主。GR值介于109.0～66.5 API，平均為83.2 API，SP負(fù)異常，RT值介于2619.2～96.3 Ω?m，平均為403.6 Ω?m，CPOR值介于5.54%～0.13%，平均為1.54%。半深湖—深湖泥是頁(yè)巖油中厚度較大、物性和含油性很差的非儲(chǔ)集層類(lèi)沉積單元，有機(jī)碳含量極高，一般屬于優(yōu)質(zhì)烴源巖。

3.2 沉積微相時(shí)空分布與演化

在沉積微相類(lèi)型及其測(cè)井響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了單井相、連井相和平面沉積微相研究，采用等值線疊合法將不同巖性在不同層位的分布特征描繪出來(lái)。結(jié)合井點(diǎn)資料，繪制了11小層的沉積微相平面分布圖（圖5）。

P2l1平面上，P2l12?7、P2l12?6整體上處于混合淺湖，北部位于深湖—半深湖區(qū)。主要發(fā)育云坪和混合灘壩，云坪主要發(fā)育在中西部和東南部，分布范圍較廣，以粉砂質(zhì)白云巖夾泥晶白云巖為主，見(jiàn)水平層理，液化變形構(gòu)造，縫合線構(gòu)造，鳥(niǎo)眼構(gòu)造及方解石脈發(fā)育。其中P2l12?7混合灘在東南部和中部呈片狀發(fā)育，巖石類(lèi)型以淺灰色云質(zhì)粉砂巖及砂質(zhì)云巖為主，見(jiàn)沙紋層理、方解石脈、液化變形現(xiàn)象；局部見(jiàn)生物介殼層鮞粒灘，淺湖砂壩不發(fā)育（圖5g）。P2l12?6混合灘發(fā)育程度一般，主要發(fā)育在西部。P2l12?5期間湖平面快速下降，中部處于混合淺湖，南北碎屑淺湖（圖5f）。云坪面積相較于P2l12?6縮減明顯（圖5e）?；旌蠟沃饕l(fā)育在西部，以淺灰色云質(zhì)粉砂巖及砂質(zhì)云巖為主，見(jiàn)沙紋層理、方解石脈、液化變形現(xiàn)象。淺湖砂壩在東南部發(fā)育較好，分布范圍較廣，在北部及中部也有零星分布，巖石以長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖為主，沙紋層理及浪成沙紋層理發(fā)育。

P2l12?4湖平面繼續(xù)下降，中部混合淺湖面積擴(kuò)大，南北處于碎屑淺湖，云坪面積相較于P2l12?5增加。混合灘主要發(fā)育在西部，在北部也有發(fā)育（圖5d）。淺湖灘壩在東南部和東北部有所發(fā)育。P2l12?3湖平面持續(xù)下降，整個(gè)南部處于混合淺湖，北部處于碎屑淺湖，云坪和混合灘壩發(fā)育，分布范圍廣泛，云坪主要分布在北部偏西，混合灘則主要發(fā)育在中西部。淺湖灘壩也較為發(fā)育，從東南—西北呈現(xiàn)厚—薄—厚的分布趨勢(shì)，其中北部淺湖灘壩較厚（圖5c）。P2l12?2湖平面開(kāi)始上升，中部為混合淺湖，南北處于碎屑淺湖。云坪極為發(fā)育，在中西部分布范圍廣泛?；旌蠟卧谥形鞑堪l(fā)育，由西向東呈現(xiàn)范圍縮小的趨勢(shì)，在西部最為發(fā)育。淺湖砂壩在東南部較為發(fā)育，在中部及北部有零星分布（圖5b）。P2l12?1期間湖平面繼續(xù)上升，混合淺湖中混合灘壩和淺湖灘壩面積相較于P2l12?2小層均大幅減?。▓D5a）。東南部淺湖砂壩的分布范圍也有所縮減。

P2l1剖面上，垂直物源東西向北側(cè)剖面顯示（圖6a），離物源相對(duì)較遠(yuǎn)的西側(cè)主要發(fā)育云坪，且云坪主要發(fā)育在J10039井附近，巖性主要為砂質(zhì)白云巖夾泥晶白云巖，厚度相對(duì)較薄，橫向連續(xù)性一般，縱向上在各層都有分布，主要集中在P2l11?3、P2l12?1、P2l12?2和P2l12?3。東側(cè)淺湖砂壩發(fā)育程度低，單層厚度較薄，橫向連續(xù)性也較差，主要巖性為粉砂巖，主要分布在P2l12?4、P2l12?5和P2l12?6層。剖面向西延伸水體變深，沉積微相由以淺湖砂壩為主變?yōu)橐栽破簽橹鳌Ｆ叫形镌捶较蚱拭骘@示（圖6b），淺湖砂壩在J10015井及南北兩側(cè)發(fā)育程度較好，主要巖性為粉砂巖，橫向連續(xù)性較好，混合灘壩和云坪在其他部位呈薄互層發(fā)育，云坪主要發(fā)育在J10015井的上部，巖性主要為砂質(zhì)白云巖夾泥晶白云巖，混合灘壩主要集中發(fā)育在J10015井的下部，水體整體上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。

P2l2平面上，P2l22?4期間湖平面較深，介于混合淺湖和碎屑淺湖之間，云坪和混合灘發(fā)育，部分井砂質(zhì)含量高，云坪主要分布在西北部，混合灘壩則主要沿西北—東南方向上呈孤立狀間隔分布（圖7d）。P2l22?3期間湖平面上升，整體以混合淺湖為主，大面積發(fā)育云坪和混合灘壩，云坪和混合灘壩范圍均有明顯增大，厚度也有所增加，云坪主要分布在工區(qū)西部和東南部，分布范圍廣泛。只在北部部分井附近發(fā)育淺湖砂壩（圖7c）。P2l22?2期間湖平面快速下降，淺湖砂壩大面積發(fā)育，主要沿西北—東南方向分布，橫向連續(xù)性好，厚度最大，為本區(qū)最好的儲(chǔ)集巖層。云坪和混合灘壩面積大范圍縮減，厚度大幅度下降，云坪在西部發(fā)育良好（圖7b）。P2l22?1期間湖平面又上升，北部大部分位于混合淺湖，大面積發(fā)育云坪，多在湖盆中間和湖盆偏西等地勢(shì)較低的地方，混合灘壩較為發(fā)育，主要分布在西北部。南部主要受到南部物源影響小部位于碎屑淺湖，淺湖砂壩大面積發(fā)育，厚度較大（圖7a）。

從P2l2剖面上顯示，垂直物源東西向北側(cè)的剖面（圖7e），甜點(diǎn)段P2l22?2切物源方向連井剖面中淺湖灘壩的橫向連續(xù)性較好，厚度相對(duì)穩(wěn)定。甜點(diǎn)段P2l22?3單層厚度相對(duì)較薄，橫向連續(xù)性較差。剖面向西延伸水體變深，淺湖砂壩發(fā)育程度較高，云坪主要發(fā)育在西部，東部不發(fā)育。平行物源南北向東側(cè)的剖面可以看出（圖7f），P2l22?4期間主要發(fā)育混合淺湖沉積，下部主要為混合灘壩沉積，上部則云坪沉積多，顯示湖平面上升。P2l22?3時(shí)期則以云坪沉積為主夾混合灘壩沉積，多呈薄層狀分布。P2l22?2期間，由于北部靠近物源方向，甜點(diǎn)段主要發(fā)育淺湖砂壩微相，且由北向南，厚度有逐漸變薄的趨勢(shì)，淺湖砂壩發(fā)育程度一般。P2l22?1期間以云坪沉積為主夾淺湖砂壩沉積。淺湖砂壩發(fā)育程度一般，云坪主要發(fā)育在J10015井附近，北部和南部云坪不發(fā)育。湖平面呈現(xiàn)出先下降再上升的特點(diǎn)。

4 湖盆細(xì)粒沉積環(huán)境與模式討論

圍繞混合細(xì)粒沉積環(huán)境與沉積模式的研究剛剛開(kāi)始，學(xué)者們大量關(guān)注在混積巖定義、分類(lèi)和成因機(jī)制的研究，針對(duì)陸相湖泊混合細(xì)粒巖沉積微相類(lèi)型及沉積模式的研究還較少。與河流三角洲富砂體系不同，混合細(xì)粒巖整體為貧砂體系，為物理、化學(xué)與生物作用耦合，與微環(huán)境關(guān)系密切。

4.1 湖盆細(xì)粒巖沉積微環(huán)境特征

研究區(qū)微環(huán)境對(duì)沉積物沉積和沉積后作用的影響較大，利用取心井XRF資料，開(kāi)展了甜點(diǎn)段微環(huán)境研究，主要包括古氣候、古鹽度、古生產(chǎn)力、古水深和氧化還原性等方面。

潮濕氣候型元素（Fe、Mn、Cr、V、Ni 和Co）和干旱氣候型元素（Ca、Mg、K、Na、Sr和Ba）的遷移及分配特征可以半定量指示沉積環(huán)境氣候條件[45]，本文采用Sr/Cu、Mg/Ca比值法來(lái)判定古氣候。P2l1、P2l2樣品中，Sr/Cu值均大于10，指示為干燥炎熱的氣候，P2l2層Sr/Cu值介于1.50～32.50，平均為10.90（圖8a），P2l1層Sr/Cu 值介于4.22～53.00，平均為14.02（圖8b）；P2l1、P2l2中Mg/Ca比值平均值分別為1.32和0.79，分別介于0.07～9.81和0.03～6.86。說(shuō)明P2l1 沉積時(shí)，氣候更為干旱，湖水蒸發(fā)強(qiáng)度較大，白云巖類(lèi)巖石更加發(fā)育。

Sr和Ba在淡水體系中以可溶性重碳酸鹽形式存在，隨著水體礦化度增加，Sr微量元素在水體中的遷移能力增加，其豐度及Sr/Ba比值與古鹽度變化密切相關(guān)[46]。P2l1、P2l2 兩段Sr/Ba比值分別介于0.24～5.86和0.01～4.00（圖8a，b），平均值分別為1.09和0.98，均接近于1，為半咸水環(huán)境到咸水環(huán)境。總體看來(lái)，P2l2水體更咸。研究區(qū)P2l1、P2l2樣品Sr/Ca比值的平均值分別為0.013和0.007，表現(xiàn)出下部樣品水體鹽度低于上部。工區(qū)總體上為半咸水湖盆環(huán)境，沉積早期的水體鹽度低于晚期。

P、Cu和Zn均是評(píng)價(jià)古生產(chǎn)力的重要指標(biāo)，但Cu和Zn可能受到非硫酸鹽還原環(huán)境的影響，而P/Ti可以消除沉積物中自生礦物等對(duì)P絕對(duì)含量的稀釋作用[45]。目的層P 含量較高（880～4 240 μg/g），P2l2 層P/Ti 比值介于0.057～12.994（圖8a），P2l1 層介于為0.074～1.025（圖8b）；P2l2平均值為0.731，P2l1為0.380，屬于中到高生產(chǎn)力，指示后期的古生產(chǎn)力要明顯高于初期。

Fe、Mn都是變價(jià)元素，對(duì)氧化還原環(huán)境的變化反映特別敏感。在沉積過(guò)程中Mn、Fe易發(fā)生分離，F(xiàn)e先發(fā)生沉淀，比值Mn/Fe明顯降低，所以比值Mn/Fe可以指示水深條件。一般淺水環(huán)境的Mn/Fe比值要比深水環(huán)境的Mn/Fe比值低得多[47]。P2l2 中Mn/Fe的比值介于0.001～0.096（圖8a），P2l1 中Mn/Fe 的比值介于0.010～0.092（圖8b），平均值分別為0.032 和0.024。P2l1沉積時(shí)期水體深度較P2l2沉積時(shí)期水體淺。

Ni元素易在還原條件下被吸附富集，發(fā)生沉淀，而Co元素與向沉積物中的富集與有機(jī)質(zhì)沉積過(guò)程相關(guān)，因此隨著水體還原性增強(qiáng)，Ni/Co比值升高[48]。通過(guò)分析可知（圖8c），P2l1、P2l2 的Ni/Co比值分別介于1.73～4.50和3.85～28.66，平均值分別為2.96和6.68?？傮w上，P2l1的比值均小于P2l2，說(shuō)明P2l2還原性更強(qiáng)。綜上，工區(qū)P2l1屬富氧環(huán)境，P2l2屬厭氧亞還原環(huán)境近還原環(huán)境。

不同微相的微環(huán)境存在差異。淺湖砂壩古生產(chǎn)力較高，呈氧化環(huán)境；碎屑淺湖泥微相古生產(chǎn)力較高，呈亞還原環(huán)境；混合灘壩，古生產(chǎn)力很高，呈亞氧化環(huán)境，水體較淺；云坪微相水體鹽度較大，古生產(chǎn)力較高，呈亞還原環(huán)境；混合淺湖泥，水體較淺，水動(dòng)力較弱，咸度較高，古生產(chǎn)力較高，呈還原環(huán)境；半深湖—深湖泥亞相，水體相對(duì)較深，水動(dòng)力極弱，安靜水體環(huán)境下形成的，沉積環(huán)境為缺氧的弱還原—還原環(huán)境（圖8）。

4.2 湖盆細(xì)粒沉積環(huán)境與模式

在沉積微環(huán)境、微相類(lèi)型及其成因分布研究的基礎(chǔ)上，提出了具有頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)地質(zhì)意義的沉積微相模式（圖9）。整體來(lái)說(shuō)，研究區(qū)發(fā)育一套咸度較高的混積細(xì)粒沉積巖體。從陸源碎屑逐漸過(guò)渡到碳酸鹽巖混合區(qū)，碎屑淺湖亞相、混合淺湖亞相到半深湖—深湖亞相形成了從淺湖砂壩到混合灘壩再到云坪的疊置骨架儲(chǔ)集體特征。位于碎屑淺湖亞相水動(dòng)力較強(qiáng)且魚(yú)化石發(fā)育，其中淺湖砂壩發(fā)育程度較高，呈平行和斜列形態(tài)分布，規(guī)模較大，以厚層長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖相為主，垂向上單層厚度介于5～8m，孔隙結(jié)構(gòu)較好，為Ⅱ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)?；旌蠝\湖亞相為工區(qū)沉積特色的亞相類(lèi)型，是陸源碎屑與碳酸鹽巖相互混積作用的區(qū)帶，水動(dòng)力一般，位于局部構(gòu)造較高位置，其中生物介殼化石較為常見(jiàn)，發(fā)育少量鮞粒；混合淺湖亞相內(nèi)部混合灘壩發(fā)育程度很高，大部分呈平行和零散狀?yuàn)A生物化石分布，或者在云坪上小范圍分布，整體規(guī)模較小，以中—厚層白云質(zhì)粉砂巖相和薄層粉砂質(zhì)白云巖互層為主，垂向上單層厚度介于3～5 m，溶蝕孔隙發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)很好，為Ⅰ、Ⅱ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)；而云坪呈席狀大面積分布于混合淺湖靠近半深湖位置，規(guī)模很大，以薄層粉砂質(zhì)白云巖相為主，垂向上單層厚度介于1.0～2.5 m，孔隙結(jié)構(gòu)較好，為Ⅱ、Ⅲ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)。半深湖—深湖區(qū)水動(dòng)力最弱，以還原環(huán)境為主，形成的深黑色和灰黑色泥巖為優(yōu)質(zhì)烴源巖，其中黃鐵礦發(fā)育程度較高產(chǎn)狀多樣。碎屑淺湖亞相、混合淺湖亞相到半深湖—深湖亞相發(fā)育了一系列富含有機(jī)質(zhì)的烴源巖和油頁(yè)巖，其中以混合淺湖相對(duì)安靜環(huán)境下形成的白云質(zhì)泥巖和半深湖—深湖區(qū)泥巖為主，泥晶白云巖主要發(fā)育在混合淺湖亞相，且均為Ⅳ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)。

4.3 沉積微相對(duì)甜點(diǎn)分布的控制作用

淺湖砂壩、混合灘壩微相主要發(fā)育Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)甜點(diǎn)，云坪微相主要發(fā)育Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)甜點(diǎn)；碎屑淺湖泥、混合淺湖泥微相主要發(fā)育Ⅲ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)甜點(diǎn)，半深湖—深湖泥微相僅發(fā)育Ⅳ類(lèi)甜點(diǎn)，以泥巖為主。考慮沉積微相、物性和含油氣性后，對(duì)甜點(diǎn)層及其開(kāi)發(fā)策略進(jìn)行分析。選取典型三個(gè)小層開(kāi)展分析。P2l12-2甜點(diǎn)層主要分布混合淺湖帶的混合灘壩與云坪的微相疊置，核磁飽和度值整體較高，西部呈分散連片分布，東部呈不連續(xù)分布，非均質(zhì)性較弱。試油結(jié)果顯示，此層水平井開(kāi)發(fā)壓裂效果較好（圖10a），除白云質(zhì)粉砂巖脆性較好外，源—儲(chǔ)結(jié)構(gòu)非常優(yōu)質(zhì)，儲(chǔ)集層儲(chǔ)油豐度較高、壓力系數(shù)大且分布均勻。因此，疊置區(qū)是目前平臺(tái)化作業(yè)甜點(diǎn)水平井部署的有利區(qū)域（圖10d）。

P2l12?1甜點(diǎn)層主要為混合灘壩與云坪呈孤立型的分布，西部、東部和東南部分散，整體核磁飽和度值不高，非均質(zhì)性相對(duì)弱，其孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以達(dá)到當(dāng)前經(jīng)濟(jì)有效儲(chǔ)層下限標(biāo)準(zhǔn)（圖10b）。試油結(jié)果顯示，此層水平井開(kāi)發(fā)壓裂效果一般，粉砂質(zhì)白云巖脆性雖較好，但儲(chǔ)層物性較差，儲(chǔ)集層儲(chǔ)油豐度不高、壓力系數(shù)較小。因此，P2l12?1甜點(diǎn)層為水平井部署后續(xù)接替對(duì)象（圖10e）。

P2l22?2甜點(diǎn)層主要為淺湖砂壩沉積，呈厚層狀大面積孤立狀分布，核磁飽和度整體值雖然較高，但甜點(diǎn)分布較形態(tài)為土豆?fàn)睿w現(xiàn)了較強(qiáng)的非均質(zhì)性（圖10c）。試油結(jié)果顯示，此層水平井開(kāi)發(fā)壓裂效果較好，是工區(qū)早期開(kāi)發(fā)的主力層，其脆性一般，但儲(chǔ)層物性較好，使得源—儲(chǔ)結(jié)構(gòu)較好，儲(chǔ)集層儲(chǔ)油豐度較高、壓力系數(shù)一般。厚度大，儲(chǔ)量大，但受微觀孔隙結(jié)構(gòu)的影響，不同區(qū)域產(chǎn)能差異懸殊。因此，水平井部署時(shí)需對(duì)微相分布精細(xì)研究，主要考慮西北部、中南部和東南部核磁飽和度較高的部位部署（圖10f）。

近年來(lái)，學(xué)者認(rèn)為硅質(zhì)碎屑巖與碳酸鹽巖并不是兩個(gè)完全不同的領(lǐng)域，相反他們屬于一個(gè)連續(xù)統(tǒng)一體[16]。混合沉積物正是處于他們之間而廣泛存在，但混合沉積的發(fā)生需要在陸源供應(yīng)和碳酸鹽生產(chǎn)之間取得平衡的狀態(tài)下進(jìn)行[18，43?44]。在向湖盆中部方向一般發(fā)育濱淺湖—半深湖—深湖沉積體系，依據(jù)研究實(shí)際情況，為了更好地突出湖泊不同相帶的典型特征，文章率先提出把淺湖亞相細(xì)分為“碎屑淺湖亞相”與“混合淺湖亞相”，與目前學(xué)者們提出的“濱淺湖”沉積位置大體對(duì)應(yīng)但沉積機(jī)制存在差異。主要在于“混合淺湖亞相”中混積特征十分明顯，既有狹義的陸源碎屑與碳酸鹽巖混積，也有廣義的陸源碎屑與碳酸鹽巖的混積層存在。其復(fù)雜的混合沉積機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

5 結(jié)論

（1） 研究區(qū)主要發(fā)育浪成交錯(cuò)層理、水平層理、同生變形構(gòu)造、黃鐵礦、方解石條帶、鳥(niǎo)眼構(gòu)造和結(jié)核、縫合線構(gòu)造、含生物化石和白云巖溶蝕孔等8類(lèi)沉積構(gòu)造。巖相以薄層白云質(zhì)粉砂巖相與厚層狀泥巖相互層疊置，厚層狀白云質(zhì)粉砂巖相與薄層泥巖相互層疊置夾含少量粉砂質(zhì)白云巖相兩種樣式為主。研究區(qū)發(fā)育半深湖—深湖、混合淺湖和碎屑淺湖3類(lèi)亞相，可進(jìn)一步細(xì)分為半深湖泥、云坪、混合灘壩、混合淺湖泥、淺湖砂壩和碎屑淺湖泥等6種微相，不同微相沉積特征及其沉積機(jī)制差異明顯。

（2） 建立了具有開(kāi)發(fā)地質(zhì)意義的混積細(xì)粒沉積微相模式。蘆一段自下而上從深湖—半深湖—淺湖演化發(fā)展，儲(chǔ)集體微相包括淺湖砂壩、混合灘壩與云坪。其中，云坪呈連片狀大范圍狀，混合灘壩呈土豆?fàn)罘植迹l(fā)育程度較高，不同層規(guī)模有差異，淺湖砂壩發(fā)育程度一般，呈斷續(xù)狀局限分布，垂向上呈薄儲(chǔ)集層微相與厚層泥巖疊置狀。蘆二段水體深度較淺，發(fā)育淺湖亞相，儲(chǔ)集體微相與蘆一段類(lèi)似，但形態(tài)、規(guī)模與疊置樣式差異較大。云坪和混合灘壩發(fā)育數(shù)量和規(guī)模大幅降低，淺湖砂壩發(fā)育程度較高，呈大規(guī)模分散土豆?fàn)畎l(fā)育，垂向上呈厚層疊置狀。剖面顯示，平面不同位置微相的疊置樣式不同。

（3） 甜點(diǎn)段XRF元素分析顯示，目的層沉積時(shí)為干燥炎熱的半咸水環(huán)境到咸水過(guò)渡環(huán)境，古生產(chǎn)力水平較高；下甜點(diǎn)段為富氧環(huán)境沉積，上甜點(diǎn)段則為厭氧亞還原到還原環(huán)境沉積。

（4） 沉積微相控制了甜點(diǎn)分布和開(kāi)發(fā)對(duì)策。混合灘壩微相Ⅰ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育程度高，非均質(zhì)性弱，開(kāi)發(fā)效果最好，采用大規(guī)模部署水平井平臺(tái)化作業(yè)進(jìn)行效益開(kāi)發(fā)。云坪微相Ⅲ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育，非均質(zhì)性強(qiáng)，開(kāi)發(fā)效果一般，是后續(xù)接替區(qū)域。淺湖砂壩Ⅱ類(lèi)甜點(diǎn)發(fā)育，整體分散狀，連續(xù)性較差，非均質(zhì)性強(qiáng)，開(kāi)發(fā)效果較好。后續(xù)應(yīng)在沉積微相空間分布精細(xì)研究基礎(chǔ)上，參考核磁曲線參數(shù)部署水平井開(kāi)發(fā)。

致謝 感謝審稿專(zhuān)家和編輯老師給出的意見(jiàn)、建議和耐心指導(dǎo)。

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基金項(xiàng)目：油氣藏地質(zhì)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（PLN2022_19）［Foundation： Open Fund of the State Key Laboratory of Reservoir Geolo?gy and Engineering， No. PLN2022_19］