紅柳泉地區(qū)儲(chǔ)層沉積體系演化特征及沉積模式

成定樹 紀(jì) 紅 陳杰 趙東升

(1.重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331;2.長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，武漢 430110;3.中國石油青海油田分公司，甘肅 敦煌 736202)

1 構(gòu)造特征

紅柳泉構(gòu)造為柴達(dá)木盆地西部坳陷尕斯斷陷七個(gè)泉—紅柳泉斷鼻帶上的一個(gè)三級(jí)構(gòu)造。油田北抵獅子溝構(gòu)造，東接砂西構(gòu)造，南到尕斯湖岸，西與七個(gè)泉構(gòu)造相連，是一個(gè)西北向東南傾沒，東厚西薄的鼻狀構(gòu)造，構(gòu)造軸向 133°，面積 170 km2，幅度1 700 m。構(gòu)造兩翼不對(duì)稱，南緩北陡，西高東低，為一繼承性鼻狀構(gòu)造，南北分別被紅柳泉斷裂和七個(gè)泉斷裂所夾持。

2 沉積微相研究

2.1 沉積微相類型及特征

沉積微相研究主要是依據(jù)相標(biāo)志及剖面序列，相標(biāo)志的獲取主要來自巖心和地震資料。依據(jù)巖心和地震資料，將沉積微相劃分為河道砂、點(diǎn)砂壩、河口壩以及沿岸灘壩等4種沉積微相類型。

2.1.1 主要相標(biāo)志

圖1 紅15井，2 445.05 m，(-)40×，含膏粗中粒長石巖屑砂巖

(3)沉積層理構(gòu)造特征。該沉積層理構(gòu)造是恢復(fù)沉積環(huán)境，判別沉積相的重要標(biāo)志，根據(jù)58塊巖心觀察，儲(chǔ)層沉積層理構(gòu)造主要有以下幾種類型:

①塊狀層理。巖石內(nèi)部物質(zhì)均勻，組分和結(jié)構(gòu)沒有分異現(xiàn)象，由未經(jīng)分選的沉積物快速堆積而成。Ⅱ-Ⅳ砂組是辮狀河三角洲分流河道和辮狀河道沉積。

②交錯(cuò)層理。區(qū)內(nèi)多發(fā)育厚度小于10 cm的中小型槽狀交錯(cuò)層理，說明沉積時(shí)期水體能量較弱，沉積物供應(yīng)不充足，表明是三角洲前緣河道砂沉積。

③波狀、透鏡狀層理。該層理形成于水動(dòng)力強(qiáng)弱交替環(huán)境，由砂和泥交替沉積而成。透鏡狀層理水動(dòng)力較弱，砂體呈透鏡體被包圍于泥巖沉積物中;波狀層理形成于水動(dòng)力強(qiáng)弱交替，砂層與泥層呈波狀連續(xù)層交互。說明沉積時(shí)期水動(dòng)力條件周期性交替變化，表明是辮狀河三角洲前緣和濱湖沉積。

④平行層理。平行層理由相互平行的、水平或近水平的粗粒層組成，表明是三角洲前緣分流河道、灘壩砂沉積。

⑤水平層理。水平層理發(fā)育于泥灰?guī)r中，由幾毫米紋層平行排列而成，紋理變化由沉積物粉砂含量不同而顯示出來，反映弱水動(dòng)力條件，表明是低能和靜水環(huán)境。

⑥蟲孔及生物擾動(dòng)。蟲孔和生物擾動(dòng)多發(fā)育于紅色泥巖中，蟲孔多為垂直蟲孔、穿越層理，多為生物潛穴，少見生物擾動(dòng)構(gòu)造，表明是分流間灣和泛濫平原沉積。

⑦泥裂。泥裂形成于紅色或灰綠色泥巖的層面上，見縱橫交錯(cuò)泥裂，垂向上呈V字形，反映間歇性出露水面經(jīng)歷曝曬的良好標(biāo)志，表明是三角洲平原和濱湖沉積。

⑧黃鐵礦結(jié)核、生物碎屑。黃鐵礦結(jié)核和生物碎屑多發(fā)育于Ⅰ砂組灰色地層中，黃鐵礦結(jié)核呈透鏡狀，大小不一，順巖層似層狀排列。說明是水深安靜的強(qiáng)還原環(huán)境，常見于淺湖灰色泥巖中。生物碎屑也主要發(fā)育于Ⅰ砂組灰色泥巖中，反映缺氧的強(qiáng)還原環(huán)境。

(4)粒度特征。粒度特征是判別沉積相又一重要標(biāo)志，通過對(duì)儲(chǔ)層不同層位砂巖的粒度大小與分布特征(如段式、斜率大小等)的研究，分析了流動(dòng)體制(濁流、牽引流)及分選程度等沉積特征，進(jìn)而來判斷沉積環(huán)境。本次研究利用概率累積曲線、C-M圖來分析沉積特征。區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層粒度概率曲線主要有二段式、三段式和四段式，總體反映以牽引流為主的粒度特征。

①二段式。由跳躍和懸浮總體構(gòu)成，以跳躍總體為主(圖2)，可分為2種類型。一種跳躍組分含量50%，截切點(diǎn)在3.5～4.0 mm之間，斜率40°左右，分選中等，反映牽引流的沉積機(jī)制，主要發(fā)育于辮狀河三角洲前緣分流河道;另一種跳躍組分可分為2個(gè)次總體，反映受湖盆影響的雙向水流作用，常見于分流河道砂體、河口壩和灘壩。

圖2 二段式粒度概率累積曲線圖

②三段式。由滾動(dòng)、跳躍和懸浮3個(gè)總體構(gòu)成(圖3)，以跳躍總體為主，截切點(diǎn)分別在3.0～4.0 mm、4.0～5.0 mm之間。滾動(dòng)組分含量小于2%，斜率低，分選差，跳躍組分含量高達(dá)60%，斜率為45°～50°，分選好，懸浮組分含量高，在30%左右，斜率低，分選差。反映牽引流沉積機(jī)制，為辮狀河三角洲前緣分流河道和河口壩/遠(yuǎn)砂壩沉積，河口壩/遠(yuǎn)砂壩中懸浮組分含量高于分流河道。

③四段式。由滾動(dòng)、跳躍和懸浮3個(gè)總體構(gòu)成，以跳躍總體為主，截切點(diǎn)分別在2.0～3.0 mm、4.0～5.0 mm之間。滾動(dòng)總體含量低、分選差，跳躍總體含量高，可分為2個(gè)次總體(圖4)，懸浮組分含量30%，分選差。多分布于細(xì)砂巖、粉砂巖中，反映受湖盆影響的雙向水流作用，常發(fā)育于辮狀河三角洲前緣河口壩和遠(yuǎn)砂壩。

圖3 三段式粒度概率累積曲線圖

圖4 四段式粒度概率累積曲線圖

2.1.2 儲(chǔ)層地震反演與沉積相

儲(chǔ)層地震反演研究根據(jù)6個(gè)地質(zhì)目標(biāo)實(shí)施了分頻處理和解釋，6個(gè)地質(zhì)目標(biāo)即為:1～6號(hào)層段、7～12號(hào)層段、16～20號(hào)層段、21～28號(hào)層段、29～33號(hào)層段、34號(hào)層段。頻譜分解時(shí)，每一個(gè)地質(zhì)目標(biāo)在一定的時(shí)窗內(nèi)生成振幅調(diào)諧立方體，頻率范圍0～100 Hz，間隔5 Hz。通過對(duì)頻率切片的研究，確定有代表性的頻率切片，繼而在其中尋找最能體現(xiàn)地質(zhì)意義的頻率切片，作為薄層研究和沉積微相識(shí)別的基礎(chǔ)。各層段分頻解釋切片見圖5～圖10。

圖5 1～6號(hào)層段分頻解釋切片(80 Hz)

圖6 7～12號(hào)層段分頻解釋切片(80 Hz)

圖7 16～20號(hào)層段分頻解釋切片(80 Hz)

圖8 21～28號(hào)層段分頻解釋切片(80 Hz)

圖9 29～33號(hào)層段分頻解釋切片(50 Hz)

3 剖面組合序列

4 結(jié)論

圖11 紅35-紅31-紅28-紅21井E13沉積相連井剖面

(2)通過巖心和地震相結(jié)合的方法，紅柳泉地區(qū)最有利的儲(chǔ)層為河道砂、點(diǎn)砂壩、河口壩是下一步油氣滾動(dòng)開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。

(3)研究區(qū)主要物源從南西方向進(jìn)入，構(gòu)造高部位在現(xiàn)有油區(qū)的上傾方向，發(fā)育為河道砂沉積，河道砂向更高部位區(qū)尖滅，形成巖性遮擋。

［1］姜義權(quán)，胡天躍，黃振連，等.柴西地區(qū)紅柳泉構(gòu)造巖性油藏儲(chǔ)層預(yù)測研究［J］.天然氣地球科學(xué)，2012，23(5):923-929.

［2］曹正林，孫秀健，張小軍，等.柴達(dá)木盆地西南區(qū)巖性油氣藏勘探方法與技術(shù)運(yùn)用［J］.天然氣地球科學(xué)，2010，21(2):224-229.

［3］董文舉，張道偉，邵毅，等.柴達(dá)木盆地紅柳泉地區(qū)下干柴溝組Ⅰ和Ⅱ砂組沉積微相及沉積演化研究［J］.天然氣地球科學(xué)，2008，19(1):111-115.

［4］孫秀健，劉應(yīng)如，樂幸福，等.柴達(dá)木盆地紅柳泉地區(qū)巖性油藏主控因素分析［J］.天然氣地球科學(xué)，2012，15(2):224-229.

［5］黃云峰，楊占龍，郭精義，等.地震屬性分析及其在巖性油氣藏勘探中的應(yīng)用［J］.天然氣地球科學(xué)，2006，17(5):739-742.

［6］董文舉，史基安，呂宗倫，等.小層對(duì)比在柴達(dá)木盆地紅柳泉地區(qū)的應(yīng)用［J］.天然氣地球科學(xué)，2007，18(4):540-544.