塔中順托果勒地區(qū)志留系柯坪塔格組下段沉積相

（中國石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院)

塔中順托果勒地區(qū)志留系柯坪塔格組下段沉積相

尚 凱，郭 輝，夏永濤，馬中遠，楊素舉

（中國石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院)

通過對塔里木盆地順托果勒地區(qū)中南部志留系柯坪塔格組鉆井、測井、巖心化驗分析資料的綜合分析，認為柯坪塔格組中—下段地層并未缺失，并從沉積相等多方面的特征標志論證了柯坪塔格組下段的存在。柯坪塔格組下段主要發(fā)育受波浪控制的濱岸相和受潮汐控制的濱岸相兩種沉積體系，由此識別出臨濱、潮間和潮下亞相和相關的微相。建立了柯坪塔格組下段緩坡型濱岸沉積模式。認為海侵背景下的濱岸砂壩體為最有利的儲集砂體。

塔里木盆地；順托果勒隆起；柯坪塔格組；沉積相；沉積模式

近十多年來不少學者和科研機構對塔里木盆地志留系在沉積、層序、儲層及成藏方面作了大量研究工作［1－11］。由于一直以來認為塔中地區(qū)缺失志留系下亞系柯坪塔格組中—下段地層［4－5］，所以前期對于塔中志留系的研究工作僅限于柯坪塔格組上段。中國石化西北油田分公司近期在塔中順托果勒區(qū)塊順9井柯坪塔格組下段測試獲低產(chǎn)油流，實現(xiàn)了塔中（卡塔克隆起）北斜坡志留系新層位的油氣突破。隨著油氣勘探工作的不斷深入，對于柯坪塔格組下段這套出油砂體沉積相的認識就成為了目前亟需解決的問題。

本文在前人對塔里木盆地志留系研究的基礎上，以沉積學理論為指導，通過對研究區(qū)內(nèi)10口井的巖心觀察，并運用鉆井、測井、巖心分析以及地震等資料，結合區(qū)域構造背景和沉積演化特征，對柯坪塔格組下段沉積環(huán)境進行深入研究，建立了相應的柯坪塔格組下段緩坡型浪控濱岸沉積模式，期望這一認識能為該區(qū)儲層預測、儲層評價以及下一步的勘探開發(fā)奠定基礎。

1 區(qū)域地質概況

順托果勒地區(qū)位于塔里木盆地順托果勒低隆起中南部。順托果勒低隆起是在加里東中期形成并在海西期以及印支期中改造的繼承性古隆起，歷經(jīng)多次構造變動后形成現(xiàn)今的構造格局。順托果勒低隆起以西為阿瓦提斷陷，東側緊鄰滿加爾坳陷（圖1），是油氣運移的有利指向區(qū)。

塔里木盆地志留系下亞系柯坪塔格組自上而下可分為上、中、下三段（圖2），上段和下段主要為灰色、灰綠色細砂巖與泥巖互層，中段以灰色泥巖為主。加里東晚期，塔中地區(qū)處于克拉通內(nèi)坳陷穩(wěn)定沉降階段，志留系自西向東、從北往南超覆沉積在奧陶系之上［10］。通過地層劃分對比，結合古生物資料及地震資料分析認為，塔中卡塔克隆起上只有柯坪塔格組上段，缺失中、下段，但柯坪塔格組在卡塔克隆起以北（即塔中北斜坡）卻上、中、下三段均發(fā)育齊全。鉆井揭示柯坪塔格組中段厚度40～120m，巖性主要為灰色泥巖；下段為灰色、灰綠色砂泥巖，厚度350～

400m；順903井鉆井揭示產(chǎn)層位于柯坪塔格組下段（圖2）。

尚凱：1982年生，工程師。2010年西安石油大學碩士畢業(yè)。主要從事石油地質綜合研究。通訊地址:830011新疆烏魯木齊市長春南路466號;電話:（0991）3160571

圖1 研究區(qū)位置及研究井位分布圖

志留紀是塔里木盆地古構造和古地理在加里東運動晚期影響下的重要變革期，前志留紀以海相碳酸鹽巖沉積為主的沉積環(huán)境轉變?yōu)橹玖艏o以海相碎屑巖沉積為主的古環(huán)境［12］。根據(jù)沉積構造、巖性及粒度參數(shù)分布、測井曲線等特征,結合不同巖性在垂向上的組合關系，綜合分析認為，順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段主要發(fā)育受波浪控制的濱岸相 （簡稱浪控濱岸相）和受潮汐控制的濱岸相（簡稱潮控濱岸相）兩種沉積體系類型（圖2)。

2 沉積相標志

順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段的存在，可通過以下一些沉積特征加以佐證。

2.1 巖性特征

通過研究區(qū)10口井（井位參見圖1）的巖心觀察以及260塊巖石薄片的鑒定結果，研究區(qū)柯坪塔格組下段的巖性主要有細砂巖、泥巖及粉砂巖，夾少量粉砂質泥巖和泥質粉砂巖，局部可見部分薄的礫石夾層。

砂巖類 主要以灰色、淺灰色和灰綠色為主。按砂巖碎屑礦物成分劃分標準，本區(qū)砂巖類型以巖屑砂巖為主，少量巖屑石英砂巖。砂巖碎屑組分主要為石英和巖屑，石英含量35%～75%，巖屑含量23%～55%，長石含量一般低于10%?？傮w上砂巖巖屑含量相對較高，可能與物源有關。上部砂巖呈厚層塊狀，主要發(fā)育塊狀層理、平行層理、低角度交錯層理。中下部砂巖呈薄-中厚層狀，常見的沉積構造有低角度交錯層理、平行層理、羽狀交錯層理、波狀層理。含礫砂巖中礫石的成分主要為泥礫，石英巖和燧石較少見。

粉砂巖類 多為灰色和淺灰色。粒級從細粉砂到粗粉砂，中—薄層狀。主要發(fā)育脈狀層理、波狀層理、透鏡狀層理、以及小型沙紋層理。

泥質巖類 以灰色、深灰色、灰綠色為主，部分井中還見有少量棕褐色泥巖，主要的沉積構造是水平層理。

2.2 巖石結構特征

根據(jù)研究區(qū)260塊巖石薄片鑒定的結果，柯坪塔格組下段儲集巖的顆粒磨圓度較好，主要呈次圓狀—次棱角狀，顆粒分選性中等—好（圖3）。雜基含量較低，以顆粒支撐為主，接觸方式以點—線狀為主，偶見凹凸接觸。從顆粒磨圓度和分選性特征上顯示較高的結構成熟度,反映出海相碎屑沉積特征。

2.3 粒度分布特征

對研究區(qū)內(nèi)7口井85塊薄片粒度圖像分析結果表明，順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段砂巖粒級分布以細砂所占比重較大（表1），所有粒度分析樣品都為正偏態(tài)。篩析粒度分析得出的粒度概率曲線中，所有樣品均為雙跳躍組分與懸浮組分的三段式組合，滾動搬運組分不發(fā)育（圖4a）。這些曲線中跳躍組分和懸浮組分之間的細截點為3.0～4.0Φ，大部分樣品的跳躍總體占70%～90%左右，懸浮組分約占

10%~30%左右。概率圖上沖刷回流點明顯，為典型雙向水流沉積特征。在C—M圖（圖4b）中,樣品點大多落在代表遞變懸浮沉積段,說明研究區(qū)目的層段沉積速率較快,沉積負載以跳躍和懸浮組分為主。粒度分析結果反映出牽引流為主的海灘砂和淺海砂的特征。

圖2 順托果勒地區(qū)柯坪塔格組巖性特征與沉積相劃分圖

圖3 順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段砂巖結構特征

2.4 沉積構造特征

沉積構造是碎屑巖中主要的成因標志之一［13］。研究區(qū)內(nèi)柯坪塔格組下段上部常見的沉積構造有平行層理、沖洗交錯層理、塊狀層理。中下部因泥質含量逐漸增多，發(fā)育平行層理、低角度沖洗交錯層理、波狀層理、羽狀交錯層理、脈狀層理、透鏡狀層理、沙紋層理、水平層理等（圖5a—5d），可見生物鉆孔與生物擾動，還可見撕裂狀和扁平狀的泥礫夾于大段砂巖中，大部分泥礫雜亂分布在泥巖或砂巖中,部分泥礫沿層理面分布。這些沉積構造總體反映了濱岸相特有的沉積特征。

2.5 古生物標志

研究區(qū)柯坪塔格組下段化石較少,但在泥巖中發(fā)現(xiàn)少量生物碎屑,部分巖心上可見到底棲動物鉆孔覓食形成的潛穴和生物擾動構造。

表1 柯坪塔格組下段薄片粒度圖像分析砂巖粒級分布統(tǒng)計表

圖4 柯坪塔格組下段粒度概率累積曲線（a）及C—M關系圖（b）

圖5 順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段巖心沉積構造特征

3 沉積相特征

如上所述，順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段發(fā)育的沉積相主要為浪控濱岸相和潮控濱岸相兩大類，并可進一步識別出臨濱、潮間帶、潮下帶三類亞相和若干個微相（圖2）。

浪控濱岸相 主要發(fā)育在柯坪塔格組下段上部，主要可識別出臨濱亞相。臨濱亞相位于平均高潮線和平均低潮線之間，巖性主要為塊狀灰色、淺灰色和灰綠色細砂巖，夾少量中砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖及粉砂質泥巖。主要發(fā)育塊狀層理、平行層理、低角度交錯層理?？梢娚倭磕鄮r撕裂屑和磨圓的泥礫層夾于塊狀砂巖中，部分泥礫順層分布。另外,生物鉆孔和生物擾動構造也較常見。臨濱亞相由砂壩砂體連續(xù)疊置而成，剖面上常呈透鏡狀產(chǎn)出。單個砂體厚度一般為3～5 m，而連續(xù)疊置砂體厚度可達數(shù)十米以上。鉆井巖心自下而上呈現(xiàn)由細變粗的反粒序特征。自然伽馬和自然電位曲線形態(tài)呈典型的“漏斗型”,多個砂壩砂體的連續(xù)疊置，曲線呈微齒化箱形特征（圖2）。順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段中的油層段即為臨濱亞相砂體（圖 2）。

潮控濱岸相 主要發(fā)育在柯坪塔格組下段中—下部。可進一步劃分出潮間帶和潮下帶亞相以及潮下砂壩、砂坪、混合坪和泥坪等微相 （圖2）。潮下帶亞相發(fā)育的潮下高能砂壩為分選較好的灰色和淺灰色中厚層細砂巖,主要發(fā)育平行層理、雙向交錯層理。潮間帶亞相砂坪以灰色細砂巖為主，見泥礫。巖石成分主要為巖屑砂巖，雙向交錯層理發(fā)育。潮間帶亞相混合坪為砂泥質沉積，主要由灰色、淺灰色細砂巖、粉砂巖夾薄層灰色泥巖組成,發(fā)育雙黏土層、透鏡狀層理、脈狀層理和波狀層理,可見生物鉆孔。泥坪巖性主要為泥巖、粉砂質泥巖,沉積構造以水平層理為主。整個潮控濱岸相在縱向上表現(xiàn)為向上變細的正旋回特征，總體上自然電位和自然伽馬曲線呈高幅齒化鐘形或指狀特征。

4 沉積模式

在對上述沉積相標志綜合分析的基礎上，結合塔中北斜坡古構造特征和沉積背景［1，10］，對研究區(qū)各單井及連井沉積相進行了分析，并編制了目的層砂體沉積相平面圖，證實順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段沉積期為緩坡型濱岸沉積環(huán)境?？缕核窠M下段沉積早—中期，主要發(fā)育受潮汐控制的濱岸相，整體呈砂泥不等厚互層，潮汐層理發(fā)

育，沉積序列表現(xiàn)為自下而上粒度逐漸變細的正韻律?？缕核窠M下段沉積晚期—中段沉積期，該區(qū)為海侵背景下受波浪控制的濱岸—淺海陸架沉積環(huán)境，以塊狀砂巖為主，砂體垂向上呈反旋回特征，隨著海平面上升，濱岸相帶向陸退積。墨西哥納亞里特海岸具有類似的剖面結構特征［14］。據(jù)此特征，提出了順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段的緩坡型濱岸沉積模式(圖6)。

圖6 順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段緩坡型濱岸沉積模式

該模式可以對研究區(qū)儲集砂體做出如下幾點解釋:

（1）柯坪塔格組下段產(chǎn)層砂體為海侵背景下形成的浪控濱岸砂壩。

（2）隨著海平面上升，濱岸相帶向陸退積，砂壩自北向南多期相互疊置，砂體受到波浪和潮汐作用的共同改造，同時砂體之間往往被泥巖或者粉砂質泥巖等細粒沉積物所填充，導致砂體連通性受到限制。

在撫順干餾工藝中，干餾污水實現(xiàn)了閉路循環(huán)，回用于冷卻干餾后的高溫油頁巖廢渣。為了防止回用過程污染物隨水蒸氣蒸發(fā)而產(chǎn)生污染物轉移，頁巖煉油廠建設了干餾污水處理場，將污水進行隔油、浮選、吹脫、生化等處理工藝，使干餾污水達到GB/T19923-2005《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質》中“沖渣洗滌用水”的水質指標(見表2)要求。

（3）同一砂壩內(nèi)的儲集砂體具有較強的非均質性,表現(xiàn)為砂壩主體部位儲層物性相對較好，砂壩側翼物性較差。多個砂壩砂體的存在可形成多個相對獨立的油藏并存。

以上這三點已經(jīng)被近期研究區(qū)內(nèi)鉆井所證實。

5 結 論

（1）順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段發(fā)育受波浪控制的濱岸相和受潮汐控制的濱岸相兩種沉積體系。浪控濱岸相主要可識別出臨濱亞相；潮控濱岸相主要發(fā)育潮間帶和潮下帶亞相。研究區(qū)產(chǎn)層段為海侵背景下的濱岸砂體。

（2）建立了順托果勒地區(qū)柯坪塔格組下段緩坡型濱岸沉積模式。不同時期沉積的濱岸砂壩疊置砂體為本區(qū)有利目標，而砂壩間沉積充填的泥巖等細粒沉積物對儲集砂體具有一定的分隔作用。

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編輯：趙國憲

Sedimentary Facies of Silurian Kepingtage Lower Member in Shuntuoguole Area,Middle Tarim Basin

Shang Kai,Guo Hui,Xia Yongtao,Ma Zhongyuan,Yang Suju

According to the comprehensive analysis of the well logging and cores and available data,it is indicated that the Middle to Lower Members of Silurian Kepingtage Formation is not lacked as the previous viewpoint in the central and southern parts of Shuntuoguole,Tarim basin.The Lower Member of Kepingtage Formation is proved to exist by the characteristic marks of sedimentary facies.Two kinds of sedimentary facies,the wave-controlled shore and the tidecontrolled shore facies,develop in the Lower Member.And therefore,the shoreface,intertidal and subtidal subfacies and the associate microfacies are recognized.A gentle-slope shore sedimentation model is set up for Lower Member of Kepingtage Fm..It is suggested that the shore facies sandstone barrier that deposited during transgression is the most favorable reservoir.

words:Silurian;Sedimentary facies;Sedimentary model;Kepingtage Fm.;Shuntuoguole area;Tarim Basin

TE111.3

A

2012-12-24；改回日期:2013-05-06

本文受“十二五”國家科技重大專項“塔里木盆地碎屑巖層系大中型油氣田富集規(guī)律與勘探方向”（編號:2011ZX05002-003）資助

10.3969/j.issn.1672-9854.2013.03.006

1672-9854(2013)-03-0048-07

Shang Kai：male,Geology Engineer.Add:Exploration and Production Research Institute,SINOPEC Northwest Oilfield Branch Company,Changchun Nan Rd.,Urumchi,830011,China