準(zhǔn)噶爾盆地石南44地區(qū)白堊系沉積相分析

徐亞楠 (油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))；長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

冀冬生 (中石油新疆油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院地球物理研究所，新疆 烏魯木齊 830013)

準(zhǔn)噶爾盆地石南44地區(qū)白堊系沉積相分析

徐亞楠 (油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))；長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

冀冬生 (中石油新疆油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院地球物理研究所，新疆 烏魯木齊 830013)

石南44地區(qū)白堊系，是準(zhǔn)噶爾盆地腹部重要的油氣富集帶之一，其沉積相的研究是有利區(qū)帶評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。通過(guò)巖心描述和分析，并結(jié)合測(cè)井、地震等資料，識(shí)別出石南44地區(qū)多種沉積相類型，主要包括辮狀三角洲、湖泊等。石南地區(qū)清水河組沉積時(shí)期發(fā)育的三角洲沉積為巖性油氣藏有利沉積相帶。

石南44地區(qū)；白堊系；沉積相；地震相；巖性油氣藏

石南44地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部陸梁隆起石西凸起西南端，西側(cè)為夏鹽凸起，北為三南凹陷，南為盆1井西凹陷，東為滴南凸起，行政隸屬新疆和布克賽爾州管轄。該區(qū)為有利的油氣聚集帶，目前已發(fā)現(xiàn)了石西油田，該油田含油層系包括白堊系、侏羅系等，其中白堊系包括清水河組(K1q)、呼圖壁河組(K1h)等。在2004年發(fā)現(xiàn)了石南31井區(qū)白堊系清水河組巖性油藏，表明該區(qū)是深入開(kāi)展低幅度構(gòu)造油氣藏、巖性地層油氣藏勘探最現(xiàn)實(shí)的有利地區(qū)[1]。下面，筆者結(jié)合測(cè)井及地震等資料，識(shí)別石南44地區(qū)沉積相，為巖性勘探指明方向。

1 主要巖相類型

1)槽狀交錯(cuò)層理 槽狀交錯(cuò)層理反映河道的下切與充填的過(guò)程，水道化砂體比較發(fā)育，表明地形有一定的坡度，水動(dòng)力條件較強(qiáng)，多見(jiàn)于辮狀河三角洲平原及前緣水下分流河道和前緣重力滑塌水道中[2]。巖性以中、粗砂巖為主，結(jié)構(gòu)成熟度不高，以清水河組一段的槽狀交錯(cuò)層理最發(fā)育，其粒度較粗(以粗砂巖為主)，規(guī)模較大(見(jiàn)圖1(a))。

2)平行層理 多發(fā)育于辮狀河三角洲平原分流河道和辮狀河三角洲前緣水下分流河道，由平坦床砂垂向加積而成[2]。巖性主要為長(zhǎng)石巖屑/巖屑中細(xì)砂巖，分選、磨圓較好，以清水河組一段最為發(fā)育且典型，砂巖偏褐色，反映當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境水淺流急(圖1(b))。

3)包卷層理 研究層段較發(fā)育，表現(xiàn)為層內(nèi)的層理柔皺現(xiàn)象，層理連續(xù)未錯(cuò)斷，主要發(fā)育于粉、細(xì)砂巖中，見(jiàn)于清水河組一段(見(jiàn)圖1(c))，為辮狀河三角洲前緣沉積，是層內(nèi)液化橫向流動(dòng)形成的。

圖1 辮狀河三角洲巖心特征

4)泄水構(gòu)造 為液化流階段迅速堆積的松散沉積物內(nèi)孔隙泄水過(guò)程所形成的同生變形構(gòu)造，反映沉積時(shí)地形具有一定的坡降，發(fā)育于辮狀河三角洲前緣及重力流滑塌扇體，見(jiàn)于石南地區(qū)的清水河組一段上升半旋回(見(jiàn)圖1(d))，以砂柱構(gòu)造為主。

5)重荷模及火焰構(gòu)造 又名負(fù)荷構(gòu)造，指覆蓋在泥巖上的砂巖底面上的圓丘狀或不規(guī)則的瘤狀突起，由于下伏飽和水的塑性軟泥承受上覆砂質(zhì)層的不均勻負(fù)荷壓力而使上覆的砂質(zhì)物陷入下伏泥質(zhì)層中，同時(shí)泥質(zhì)層以舌形或火焰狀向上穿插到上覆的砂層中，形成火焰構(gòu)造，為快速沉積的產(chǎn)物[2]；在研究區(qū)，這類沉積構(gòu)造多見(jiàn)于石南地區(qū)的清水河組一段上升半旋回(見(jiàn)圖1(e))。

2 主要沉積相類型

表1 石南地區(qū)K1q1沉積相簡(jiǎn)表

在前人研究成果的基礎(chǔ)上，依靠研究區(qū)巖心資料、測(cè)井資料、分析化驗(yàn)資料，并結(jié)合沉積背景資料，在研究區(qū)白堊系識(shí)別出了辮狀三角洲及濱淺湖等沉積相類型(見(jiàn)表1)。

1)辮狀三角洲沉積 石南地區(qū)白堊系三角洲沉積主要為辮狀河流三角洲，其沉積特征為：下部是由含礫砂巖和砂巖構(gòu)成的前積沉積，可見(jiàn)板狀交錯(cuò)層理，雜色礫巖，礫石成分復(fù)雜，可見(jiàn)槽狀交錯(cuò)層理及沖刷面，底部見(jiàn)5cm左右淺灰色砂礫巖。礫石定向排列特征明顯，大粒徑礫巖磨圓較好。部分呈次棱角狀，略現(xiàn)正韻律特征，反映出三角洲前緣水下分流河道及河口壩沉積特征(見(jiàn)圖2)。

圖2 石南A井綜合柱狀圖

圖3 石南地區(qū)測(cè)井模式圖

①辮狀三角洲前緣水下分流河道微相。具有較低的成分成熟度和中等結(jié)構(gòu)成熟度，沖刷面、交錯(cuò)層理較發(fā)育，垂向上具有巖性向上變細(xì)、鐘形的伽瑪曲線特征，地震剖面上垂直河道方向呈丘狀或透鏡狀，沿河道方向具弱前積反射。②辮狀三角洲前緣河口壩微相。研究區(qū)內(nèi)K1q1地層沉積時(shí)盆地坡度較平緩，三角洲前緣以水下分流河道沉積為主，河口壩不發(fā)育，垂向上具反韻律特征，巖性以細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖為主。③辮狀三角洲前緣席狀砂微相。該類微相一般形成于可容納空間增長(zhǎng)率大大超過(guò)沉積物供應(yīng)通量、可容納空間較大的條件下，在基準(zhǔn)面下降晚期，在厚層泥質(zhì)沉積中夾有薄層細(xì)砂巖、粉砂巖。④辮狀三角洲前緣水下分流河道微相。低可容納空間背景下，分流河道由相互切割和疊置的砂體組成，垂向上砂體厚度較大，砂體橫向上連續(xù)，延伸較遠(yuǎn)，粒度較粗，如石南44井清水河組一段底部沉積的厚層砂礫巖(見(jiàn)圖3)。⑤辮狀三角洲前緣河口壩微相。巖芯和測(cè)井曲線具反韻律特征，自下而上，粒度逐漸變粗，巖性以細(xì)砂巖為主，當(dāng)可容納空間較小背景下，砂體呈疊置關(guān)系。

2)濱淺湖沉積 白堊系清水河沉積晚期，濱、淺湖沉積廣泛發(fā)育，并可進(jìn)一步分為灘砂壩和淺湖泥2個(gè)沉積微相。灘砂壩主要由灰色粉、細(xì)砂巖組成，發(fā)育沙紋層理及波狀層理，自然電位曲線呈中低幅漏斗型，平面上呈扁平土豆?fàn)?，分布范圍較為局限。淺湖泥主要為灰色、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，與三角洲河流河道間泥巖相比，質(zhì)地更純，沉積構(gòu)造一般發(fā)育沙紋層理及水平紋理，自然電位曲線呈微齒或光滑似直線型；有時(shí)可見(jiàn)薄層的泥灰?guī)r、煤線、碳質(zhì)泥巖，生物化石及生物擾動(dòng)構(gòu)造(圖3)。

3 測(cè)井相類型

通過(guò)研究，研究區(qū)共發(fā)育2種沉積相類型(辮狀三角洲相、湖相)、5種亞相(辮狀三角洲平原、辮狀三角洲前緣、前三角洲、濱湖相和濱淺湖相)；這些沉積相總體上以5種沉積相模式出現(xiàn)，依次為辮狀三角洲平原相分流河道，辮狀三角洲平原沼澤，辮狀三角洲前緣、遠(yuǎn)沙壩、河口壩，前三角洲，湖相。準(zhǔn)噶爾盆地石南地區(qū)測(cè)井模式圖如圖3所示。

4 主要地震相特征

1)平行-亞平行席狀地震相 平行-亞平行席狀地震相在白堊紀(jì)不同時(shí)期均有發(fā)育，其特點(diǎn)為同相軸中連續(xù)(見(jiàn)圖4(a))。此類地震相平面上呈連片狀分布，向盆地方向，平行-亞平行相占據(jù)主導(dǎo)地位，而向陸方向，該地震相的分布變得局限或不發(fā)育，多反映能量穩(wěn)定的沉積環(huán)境，主要代表淺湖-半深湖沉積、沼澤及平原沉積環(huán)境等低能環(huán)境。

圖4 K1q地震相特征

2)前積地震相 前積地震相由一組向同一方向傾斜的同相軸組成，它們與上覆和下伏的平坦同相軸呈角度或切線相交，反映了陸源粗碎屑物質(zhì)向湖盆方向的搬運(yùn)的過(guò)程，主要為辮狀河三角洲前緣的地震響應(yīng)特征(見(jiàn)圖4(b))。

3)充填地震相 充填地震相是一組平坦或傾斜的反射同相軸充填在明顯下凹的沉積界面之上(見(jiàn)圖4(c))，反映了沉積體對(duì)下覆地層的強(qiáng)烈侵蝕作用，指示沉積環(huán)境的高能特征，主要為辮狀河道、三角洲平原分支河道及三角洲前緣水下分流河道沉積，該類地震相主要發(fā)育于清水河組下段。

4)中-弱振幅斷續(xù)地震相 中-弱振幅斷續(xù)地震相內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)難以識(shí)別，振幅強(qiáng)度變化較大，連續(xù)性中-差(見(jiàn)圖4(d))。此類地震相可能反映沉積環(huán)境能量動(dòng)蕩，砂泥交互頻繁的河流沉積體系，亦或?yàn)榉稚⑿运髯饔孟?，辮狀河三角洲或三角洲間灣沉積所具有的反射特征。

表2 石南地區(qū)白堊系地震相與沉積相對(duì)應(yīng)關(guān)系

在明確盆地沉積背景的前提下，通過(guò)對(duì)該區(qū)地震反射特征的觀察及描述，同時(shí)根據(jù)單井相分析結(jié)果以及沉積組合關(guān)系等，最終完成地震相與沉積相的有機(jī)地轉(zhuǎn)換[3-4](見(jiàn)表2)，從而進(jìn)一步為沉積體系的識(shí)別及分析提供了有力的證據(jù)。

5 沉積體系展布與演化

圖5 K1q1沉積相平面圖

在單井劃分的基礎(chǔ)上，主要根據(jù)巖心資料和測(cè)井資料，結(jié)合地震反射特征，進(jìn)行沉積特征及沉積格局分析， 在石南地區(qū)，白堊系清水河組的沉積相類型隨著時(shí)間的演化具有較強(qiáng)的規(guī)律性。清水河組一段沉積早期，石南地區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲體系，水下分流河道砂體較發(fā)育，呈進(jìn)積疊置樣式。清水河組一段沉積晚期辮狀三角洲發(fā)育停止，主要發(fā)育濱淺湖泥質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積，而北部物源三角洲發(fā)育也有所抑制，砂體連續(xù)性較差(見(jiàn)圖5)。清水河組二段沉積時(shí)期，隨著湖平面位置的持續(xù)上升，泥巖的比例越來(lái)越大，顏色越來(lái)越深，而砂巖的層厚快速減薄，表明沉積物向岸退積，湖相沉積逐漸占據(jù)主要地位，區(qū)內(nèi)大面積發(fā)育濱淺湖及砂壩沉積。

6 結(jié) 論

1)通過(guò)對(duì)白堊系沉積體系的研究，發(fā)現(xiàn)該時(shí)期內(nèi)發(fā)育多種類型砂體，其中主要為辮狀河三角洲前緣砂體，此外還發(fā)育有濱淺湖砂壩，這一系列砂體的存在為巖性圈閉的形成提供了有利的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2)在清水河組沉積早中期，在石南絕大部分地區(qū)都發(fā)育辮狀河三角洲沉積。在清水河組晚期湖泊相相對(duì)比較發(fā)育，從而造成泥質(zhì)含量較高，石南大多數(shù)地區(qū)砂礫巖百分含量都在30%～60%之間；同時(shí)由于辮狀河三角洲自身的不穩(wěn)定性，使得砂體側(cè)向變化快，多呈交互穿插疊置的透鏡狀砂體，也可造成砂體間的連通性較差，從而更有利于巖性圈閉的形成[6]。

[1]曠紅偉,高振中,穆鵬飛，等.準(zhǔn)噶爾盆地夏鹽凸起石南31井區(qū)下白堊統(tǒng)清水河組一段物源分析[J].古地理學(xué)報(bào),2008,10(4)：371-378.

[2]于興河.碎屑巖系油氣儲(chǔ)層沉積學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社,2002.

[3]蒲仁海,梅志超,唐忠華.準(zhǔn)噶爾盆地東部侏羅系地震相[J].石油與天然氣地質(zhì),1994,15(3):247-255.

[4]李朝印,劉保華.河道砂巖體地震反射特征分析[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),1999,29(1):153-158.

[5]李明,候連華.巖性地層油氣藏地球物理勘探技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社,2005.

[6]裘懌楠.儲(chǔ)層沉積學(xué)研究工作流程[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),1990,17(1):86-90.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.015

P618.13

A

1673-1409(2012)08-N047-04

2012-05-24

徐亞楠(1984-),女,2008年大學(xué)畢業(yè)，碩士生,現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的研究工作。

[編輯] 洪云飛