準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾油田高自然伽馬砂礫巖特征及其沉積微相研究①——以烏36井區(qū)百口泉組為例

周俊林 王仲軍 丁 超 王貴文 宋光建 蘇長(zhǎng)強(qiáng)

(1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)構(gòu)造與油氣資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 武漢 430074;2．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院 武漢 430074;3．中國(guó)石油新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū) 新疆克拉瑪依 834000)

0 引言

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣中生代以來(lái)大規(guī)模發(fā)育沖積扇沉積，國(guó)內(nèi)學(xué)者曾對(duì)該區(qū)域沖積扇沉積環(huán)境及沉積特征進(jìn)行了研究，對(duì)影響沖積扇發(fā)育的構(gòu)造背景、古地理環(huán)境、古氣候因素及它們的響應(yīng)關(guān)系等進(jìn)行了討論［1～4］。張紀(jì)易通過(guò)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地西北緣沖積扇沉積的野外露頭及現(xiàn)代沖積扇地貌學(xué)的研究，建立了該區(qū)域沖積扇沉積模式及沉積微相劃分方案［1］。此后該區(qū)域的沖積扇研究大多參考張紀(jì)易提出的沖積扇模式，并不斷的完善成熟［5～8］。自上世紀(jì) 80年代以來(lái)，層序地層學(xué)及地震沉積學(xué)不斷發(fā)展，特別是國(guó)內(nèi)學(xué)者將先進(jìn)理論運(yùn)用到陸相沉積體系的研究當(dāng)中，不斷的發(fā)展深化了沖積扇研究理論和方法［9～12］。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)及儲(chǔ)層構(gòu)型研究的不斷發(fā)展，吳勝和等人通過(guò)建立沖積扇分相帶的構(gòu)型模型，對(duì)沖積扇內(nèi)部沉積單元進(jìn)行了分級(jí)分類研究，極大的豐富了沉積學(xué)理論和研究方法［13～15］。然而，這些研究手段和方法依然存在著一些問(wèn)題:一是層序地層學(xué)和地震沉積學(xué)相關(guān)理論還不夠完善，特別是沖積扇相變快、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)與地震資料分辨率較低的矛盾目前難以調(diào)和;二是沖積扇構(gòu)型建模對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)的選擇、各參數(shù)要素如何合理匹配、三維構(gòu)型建模方法和軟件等的研究相對(duì)薄弱;三是傳統(tǒng)的沖積扇研究模式固化、方法單一，不利于沖積扇研究的繼續(xù)發(fā)展。本文在充分研究烏夏斷裂帶沖積扇沉積微相的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)到自然伽馬數(shù)值空間變化與沉積微相的空間展布有密切的內(nèi)在聯(lián)系，并探索性提出了利用自然伽馬數(shù)值劃分本區(qū)域沖積扇微相的新方法。

烏夏斷裂帶位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣東北部，處于哈拉阿拉特山前，是一個(gè)受多期構(gòu)造疊加影響的逆沖斷褶帶，烏36井區(qū)位于烏爾禾斷裂下盤，構(gòu)造分區(qū)隸屬于烏爾禾單斜帶，向南進(jìn)入瑪湖凹陷［16］。2006年烏爾禾油田在烏36井百口泉組試獲工業(yè)油流，不少學(xué)者也對(duì)該區(qū)沉積、儲(chǔ)層特征進(jìn)行了大量研究［5，6，9，17］。該井區(qū)投入開(kāi)發(fā)后，初期單井產(chǎn)量高。目前同期對(duì)比地層壓力下降較快，自然遞減、綜合遞減加大，采液、采油速度下降，層間矛盾突出。筆者認(rèn)為開(kāi)發(fā)效果變差的主要原因是由于對(duì)區(qū)塊沉積微相特征、各微相空間展布、儲(chǔ)層特征等問(wèn)題認(rèn)識(shí)不夠深入。

1 地質(zhì)概況

早石炭世末期，準(zhǔn)噶爾板塊與哈薩克斯坦板塊發(fā)生碰撞，在盆地西北緣地區(qū)形成碰撞隆起帶及與其相鄰的碰撞前陸型沉積坳陷。晚二疊世至早三疊世，盆地整體抬升遭受剝蝕，烏夏斷裂帶北緣碰撞擠壓、沖斷作用達(dá)到高潮，同時(shí)逆沖活動(dòng)具有同生性質(zhì)，從而在沖斷帶前緣下三疊統(tǒng)百口泉組沉積了一套沖積扇體系［18～20］。

烏36井區(qū)塊主體受控于北部烏爾禾斷裂，東西受烏南斷裂等次級(jí)斷層分割?yuàn)A持，由東向西依次為烏36井?dāng)鄩K、烏109井?dāng)鄩K、烏101井?dāng)鄩K(圖1)。該區(qū)地層發(fā)育較全，三疊系百口泉組(T1b)百口泉組與下伏烏爾禾組(P2w)為角度不整合接觸，與上覆克拉瑪依組為整合接觸。自上而下分為T1b1、T1b2、T1b3三段，進(jìn)一步將 T1b3劃分為 T1b3－1、T1b3－2、T1b3－3、T1b3－4四個(gè)砂層組，將 T1b2劃分為 T1b2－1、T1b2－2、T1b2－3三個(gè)砂層組。

圖1 研究區(qū)位置圖Fig．1 Location of the study area

2 高自然伽馬砂礫巖特征及其在沉積相研究中的應(yīng)用

巖石中含有天然的放射性元素，主要是鈾系、釷系和鉀的放射性同位素，它們?cè)谧匀凰プ儠r(shí)發(fā)射伽馬射線，使巖石具有自然放射性［21］。一般情況下，沉積巖的自然放射性隨巖石泥質(zhì)含量增加而增加［22］。但通過(guò)研究表明，烏36井區(qū)巖石自然伽馬曲線特征不符合這一規(guī)律。本區(qū)巖石自然伽馬值總體介于32～96 API之間，電阻率介于2～54 Ω·m之間。砂礫巖段總體表現(xiàn)為高自然伽馬，中高電阻率的特點(diǎn);含礫砂巖、砂巖表現(xiàn)為中低自然伽馬、中低電阻率的特點(diǎn);泥巖段表現(xiàn)為低伽馬值、低電阻率的特點(diǎn)。

2．1 高自然伽馬砂礫巖成因分析

如前所述，巖石中的天然放射性元素的含量決定了巖石的放射性。前人也先后對(duì)不同地區(qū)的高自然伽馬砂礫巖、砂巖的成因進(jìn)行了定性或者定量研究［23～25］。通過(guò)收集前人對(duì)烏36井區(qū)百口泉組二段(T1b2)和三段(T1b3)儲(chǔ)集層的巖石學(xué)研究數(shù)據(jù)［26］(表1)可知，本區(qū)巖石普遍富含凝灰?guī)r、流紋巖等偏酸性火成巖。此類巖石中的放射性元素含量高(由于區(qū)內(nèi)缺乏自然伽馬能譜測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，因此不能確定各放射性元素的貢獻(xiàn)率)，造成了砂礫巖自然伽馬高異常，而由于泥質(zhì)成分為近源沉積，其搬運(yùn)距離近，未能發(fā)揮其比表面優(yōu)勢(shì)吸附大量的放射性物質(zhì)，從而導(dǎo)致其自然伽馬異常低的特點(diǎn)。

2．2 砂礫巖自然伽馬值的空間變化規(guī)律

砂礫巖儲(chǔ)層多見(jiàn)于近源沉積物，常出現(xiàn)在沖積扇、扇三角洲等沉積體系內(nèi)。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)三疊系百口泉組砂礫巖的對(duì)比研究，筆者發(fā)現(xiàn)同一套砂礫巖，隨著其搬運(yùn)距離的增大、沉積物粒度變細(xì)、泥成分含量增大、沉積物分選磨圓變好，其自然伽馬異常幅度也隨之變小。

圖2b是百口泉組三段(T1b3)沿扇體推進(jìn)方向上的一條剖面，圖中烏109井靠近物源，其砂礫巖自然伽馬值正高異常，辮流線砂礫巖伽馬值普遍大于80 API，泥巖自然伽馬負(fù)高異常，純泥巖自然伽馬值小于30 API。隨著扇體的推進(jìn)，砂礫巖的自然伽馬負(fù)異常幅度不斷減小，如烏113井，砂礫巖自然伽馬值最大值小于80 API，純泥巖自然伽馬值達(dá)到35 API。扇體繼續(xù)向瑪湖凹陷推進(jìn)，砂礫巖的自然伽馬值異常幅度繼續(xù)減小，如風(fēng)南2井，砂礫巖已不具備異常高的特點(diǎn)，相反，泥巖開(kāi)始表現(xiàn)出微弱的異常高的特點(diǎn)。由此可以得出結(jié)論:砂礫巖隨著搬運(yùn)距離的增大、巖石粒度的減小，其天然放射性減弱，而泥巖隨著其搬運(yùn)距離的增大，其放射性增大。

表1 百口泉組儲(chǔ)集層巖石成分統(tǒng)計(jì)表(據(jù)趙飛，2010年)Table 1 Lithologic composition of the Baikouquan reservoir

圖2 砂礫巖自然伽馬值的空間變化規(guī)律分析圖a．沉積微相 GR－RT 交匯圖;b．過(guò)烏 109—烏 36—烏 113—風(fēng)南2井百口泉組三段(T1b3)測(cè)井曲線對(duì)比圖Fig．2 Spatial variation map of conglomerate natural gamma valuesa．Microfacies GR－RT cross plot;b．Logs comparison plot of Wu 109 Well，Wu 113 Well and Fengnan 2 Well

在研究沉積微相與自然伽馬值變化的規(guī)律的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)烏36井、烏102井、烏103井、烏109井和烏113井取芯段的單井微相分析以及其測(cè)井曲線特征的研究，利用已解釋出的沉積微相測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)建立GR-RT交匯圖版(圖2a)。筆者發(fā)現(xiàn)自然伽馬值對(duì)沉積微相劃分具有良好的指示意義，扇中辮流線微相和扇中辮流砂島微相的自然伽馬值主體間于96～63 API之間，扇中漫洪帶自然伽馬值主體間于63～53 API之間，而扇緣漫流帶間于53～30 API之間?？梢?jiàn)，砂礫巖自然伽馬異常除了與沉積物原巖成分有關(guān)外，還與沉積物搬運(yùn)距離、沉積物粒度變化以及沉積物相帶展布有著密切的內(nèi)在聯(lián)系。

2．3 高自然伽馬沙礫巖沉積微相劃分方法

通常在成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高的地層中，可利用自然電位曲線和自然伽馬曲線來(lái)定量研究地層的泥質(zhì)含量，并作為沉積相劃分的重要參數(shù)。但通過(guò)研究表明，本區(qū)自然電位曲線對(duì)泥巖不具指示意義(圖2b)，同時(shí)由于近源沉積物成熟度較低以及自然伽馬值的異常，因此也不能利用傳統(tǒng)方法來(lái)研究地層泥質(zhì)含量。

通過(guò)以上對(duì)砂礫巖自然伽馬值空間變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，筆者認(rèn)為可以通過(guò)定量研究自然伽馬變化規(guī)律來(lái)計(jì)算地層的泥質(zhì)含量。計(jì)算公式可以通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的泥質(zhì)含量計(jì)算公式進(jìn)行改造，改造后的公式:

式中，GR為自然伽馬測(cè)井值;GRmin為純泥巖的自然伽馬極小值;GRmax為區(qū)內(nèi)砂礫巖的自然伽馬極大值;SHI自然伽馬相對(duì)值，GCUR為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

但是需要指出的是，公式(1)這種方法計(jì)算出的泥質(zhì)含量并不是地層真實(shí)的泥質(zhì)含量，但是可以利用沉積微相劃分的自然伽馬臨界值來(lái)計(jì)算沉積微相劃分的泥質(zhì)含量百分比臨界值。例如圖2a中，扇中亞相與扇緣亞相劃分的自然伽馬臨界值是53 API，將這一值帶入公式(1)就可以計(jì)算出扇中亞相與扇緣亞相劃分的泥質(zhì)含量百分比臨界值。為了將這種方法在全區(qū)推廣，可以通過(guò)公式(2)對(duì)全區(qū)地層實(shí)際泥質(zhì)含量建立經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，并利用沉積相劃分的自然伽馬臨界值來(lái)約束最終沉積微相劃分的泥質(zhì)含量百分比臨界值。通過(guò)計(jì)算，烏36井區(qū)扇中辮流砂島、扇中辮流線與扇中漫洪帶劃分的泥質(zhì)含量百分比臨界值是0．50，扇中與扇緣漫流帶劃分的泥質(zhì)含量百分比臨界值是 0．652。

3 沉積相研究

沖積扇有其獨(dú)特的沉積環(huán)境，包括河床形態(tài)、水動(dòng)力特征、沉積學(xué)的過(guò)程和相組合［27］。根據(jù)前人研究表明烏36井區(qū)百口泉組為沖積扇相沉積［5，6］。此外，筆者通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)5口重點(diǎn)井50個(gè)粒度分析資料編制了C－M圖(圖3)，用來(lái)反映百口泉組的流體特征。由圖可以看出，C－M圖上樣品點(diǎn)總體趨勢(shì)線平行且遠(yuǎn)離C=M基線，C值大多大于10 000 μm，C值與M值的比值間于2．5～16，變化范圍大，表明顆粒分選差，總體反映出快速堆積卸載的特征，進(jìn)一步佐證了前人的研究。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)5口重點(diǎn)井的巖芯觀察編錄、典型沉積構(gòu)造識(shí)別沉積微相、測(cè)井相模式的建立以及研究區(qū)沉積相的宏觀展布。筆者認(rèn)為烏36井區(qū)百口泉組主要發(fā)育沖積扇扇中亞相和沖積扇扇緣亞相。根據(jù)研究又進(jìn)一步將沖積扇扇中亞相劃分為扇中辮流線、扇中辮流砂島、扇中漫洪帶3個(gè)微相，扇緣亞相主要表現(xiàn)為片流漫洪帶沉積。

圖3 烏36井區(qū)百口泉組C-M圖Fig．3 C-M plot of Baikouquan Group in Wu 36 Well area

3．1 沉積微相特征

3．1．1 扇中辮流線

辮流線是扇中河道沉積，是主槽在扇中的延伸和分支，隨著扇體向扇緣推進(jìn)，辮流線逐漸變淺變寬，進(jìn)入扇緣后逐漸變?yōu)槠鞒练e。辮流線是扇中亞相的主要微相。巖芯觀察顯示本區(qū)辮流線多發(fā)育塊狀層理、正粒序遞變層理(圖4a)、大型槽狀交錯(cuò)層理，層理中礫石具有疊瓦狀排列的特點(diǎn)(圖4f)，垂向上通常為多個(gè)正旋回疊置。沖刷面構(gòu)造(圖4e)是識(shí)別辮流線的重要層面構(gòu)造，沉積界面之下巖性較細(xì)，界面之上巖性較粗。測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為GR高幅微齒化，數(shù)值間于63～96 API，深側(cè)向測(cè)井曲線表現(xiàn)為高幅鐘形或箱型，RT 間于5～60 Ω·m(圖5、表2)。

3．1．2 扇中辮流砂島

圖4 典型沉積構(gòu)造巖芯圖a．烏 102 井 1 229．66～1 239．01 m，正粒序遞變層理;b．烏 114 井 1 057．92～1 058．33 m，波狀交錯(cuò)層理;c．烏 102 井 931．74～932．06 m，板狀交錯(cuò)層理;d．烏 36 井 1 405．65 ～1 405．86 m，脈狀(透鏡狀)層理;e．烏 103 井 1 712．61～1 712．81 m，沖刷充填(沖刷面)構(gòu)造;f．烏 113 井 1 811．77～1 811．9 m，礫石疊瓦狀構(gòu)造。Fig．4 Typical sedimentary Structures in corea．well Wu 102，1 229．66～1 239．01 m，tabular cross bedding;b．well Wu 102，1 057．92～1 058．33 m，hummocky cross-stratification;c．well Wu 102，931．74～932．06 m，tabular cross bedding;d．well Wu 36，1 405．65～1 405．86 m，vein(lenticular)bedding;e．well Wu 103，1 712．61～1 712．81 m，scour filling(scour surface)structure;f．well Wu 113，1 811．77～1 811．9 m，gravel imbricate arrangement．

圖5 烏102取芯段綜合柱狀圖注:巖芯照片所標(biāo)深度為巖芯底界深度。Fig．5 Integrated histogram of core section of Wu 102 wellNote:The depth in the core photographs is the core bottom boundary depth．

表2 烏36井區(qū)沉積微相特征統(tǒng)計(jì)表Table 2 Microfacies characteristics in well Wu 36 area

辮流砂島是辮流線分叉或邊部的礫灘，沉積物巖性總體與辮流線的垂向特征相似，主要為含礫砂巖、砂礫巖。辮流砂島發(fā)育的層理類型主要為逆粒序?qū)永?、塊狀層理。辮流砂島識(shí)別的最直觀特征是逆粒序遞變層理(圖5)，之上通常沉積一套薄層漫洪沉積。測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為GR中高幅微齒化，數(shù)值間于63～96 API，深側(cè)向測(cè)井曲線表現(xiàn)為中幅漏斗形或箱型，RT 間于 5～20 Ω·m(圖 5、表 2)。

3．1．3 扇中漫洪帶

扇中漫洪帶位于辮流線間的高部位，只有在洪水期水流溢流出辮流線后沉積于砂島之上的細(xì)粒懸浮負(fù)載沉積，邊部多見(jiàn)有辮流砂島鑲邊。沉積物多為紅褐色、灰褐色，表現(xiàn)出長(zhǎng)期暴露氧化特征，巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖，?；煊猩倭看至Ｉ凹靶〉[石，發(fā)育有波狀層理(圖4b)、小型洪積層理。測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為GR中低幅微齒化，數(shù)值間于53～63 API，深側(cè)向測(cè)井(RT)曲線表現(xiàn)為中低幅鐘形或箱型，數(shù)值間于 5～20 Ω·m(圖 5、表 2)。

3．1．4 扇緣漫流帶

扇緣亞相發(fā)育片流沉積，當(dāng)扇體推進(jìn)到扇緣時(shí)，辮流線消失，水流以片狀形式散開(kāi)，在扇緣沉積了一套細(xì)粒物質(zhì)，由于水流的強(qiáng)度的變化，扇緣與扇中呈指狀交互，不能截然分開(kāi)。由于水流較淺，加之貧水期暴露地表，因此表現(xiàn)為強(qiáng)氧化環(huán)境，從而沉積物以棕褐色、紅褐色為主。巖性主要以砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，分選較差，發(fā)育水平層理、波狀層理。由于水流的變化，辮流線的延伸河道會(huì)沉積一些薄層粗碎屑沉積物，并具有辮流線沉積特征，從而呈脈狀層理(圖4d)或飄帶狀層理。測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為GR高幅微齒化，數(shù)值間于30～53 API，深側(cè)向測(cè)井曲線表現(xiàn)為低幅平滑狀，RT 間于5～14 Ω·m，(圖 5、表2)。

3．2 沉積體系展布與演化

通過(guò)對(duì)橫切剖面的沉積微相對(duì)比，以及利用2．3節(jié)中提出的利用自然伽馬數(shù)據(jù)計(jì)算各小層泥質(zhì)含量繪制平面等等值線圖，再利用圖2a中揭示出的沉積微相劃分的泥質(zhì)含量臨界值結(jié)合地質(zhì)認(rèn)識(shí)繪制沉積微相平面展布特征圖。圖件基本反映出了三疊系百口泉組沖積扇沉積體系的空間展布特征和演化歷史。百口泉組三段(T1b3)和百口泉組二段(T1b2)發(fā)育7期規(guī)模不等的扇體(圖6，7)。百口泉組一段(T1b1)發(fā)育扇緣漫流帶沉積，本文不做深入研究。

3．2．1 百口泉組三段沉積微相展布與演化

百口泉組三段(T1b3)進(jìn)一步分為4個(gè)小層，整體表現(xiàn)為四期扇體的垂向疊置。T1b3－4小層表現(xiàn)為一個(gè)快速的水退背景下的沖擊扇快速推進(jìn)過(guò)程，因此在剖面微相對(duì)比圖中可以清晰的看到該層底部為扇中漫洪帶沉積，垂向上表現(xiàn)為粒度變粗的反旋回，小層頂部扇體以扇中辮流線微相為優(yōu)勢(shì)相，同時(shí)扇中前緣辮流砂島微相較發(fā)育。T1b3－3小層沖積扇體進(jìn)一步擴(kuò)大，并向西南部遷移，總體以扇中亞相為主體，扇中辮流線微相最為發(fā)育，辮流砂島微相不具規(guī)模，可見(jiàn)此時(shí)物源供給充足、辮流河道遷移改造頻繁。T1b3－2小層扇體規(guī)模開(kāi)始縮小，由于物源供給不足，扇體逐漸后退萎縮，因此相對(duì)下伏兩個(gè)小層，雖然區(qū)內(nèi)依然以扇中亞相為主，但是扇中漫洪帶、辮流砂島微相規(guī)模明顯擴(kuò)大，扇中辮流線規(guī)模有所減小，從微相的展布特征來(lái)看，可見(jiàn)此時(shí)扇體主要被三條大的支流控制，從而形成三個(gè)扇體，并且扇體前緣交互疊置，這一特點(diǎn)在連井剖面相對(duì)比圖中也有良好的顯示。T1b3－1小層沉積時(shí)，扇體急劇萎縮，特別是辮流線微相規(guī)模急劇縮小，平面上表現(xiàn)為兩個(gè)扇體，且東部扇體比較發(fā)育，西部扇體可能是由一個(gè)較小支流控制的一個(gè)小朵體。

圖6 過(guò)烏101井—烏109井—W6467井—烏36井—W2004井—烏103井—W6310井沉積微相剖面圖Fig．6 Microfacies profile crossing Well Wu 101，Wu 109，W6467，Wu 36，W2004，Wu 103 and W6310

圖7 烏36井區(qū)三疊系各小層沉積微相平面展布圖Fig．7 Microfacies plane distribution of each layer in Triassic，Well Wu 36 area

從垂向上來(lái)看，烏36井區(qū)百口泉組三段表現(xiàn)為一個(gè)快速水退和緩慢水進(jìn)的沉積過(guò)程，其沉積特點(diǎn)能夠揭示本區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)弱的變化特點(diǎn)。T1b3－4時(shí)期扇體快速推進(jìn)，可見(jiàn)該時(shí)期為早三疊世早期造山剝蝕及擠壓沖斷的最強(qiáng)烈時(shí)期。T1b3－4～ T1b3－1時(shí)期，該區(qū)為水進(jìn)背景下的退積型沖積扇沉積，垂向上扇體規(guī)模緩慢縮小，水流分支改道作用變強(qiáng)、剖面上可見(jiàn)扇中辮流線微相逐漸向上變?yōu)樯戎新閹?、扇緣漫流帶沉積。

3．2．2 百口泉組二段沉積微相展布與演化

百口泉組二段(T1b2)進(jìn)一步分為3個(gè)砂組。T1b2－3小層沉積時(shí)期，扇體規(guī)模再一次擴(kuò)大，但已不能和百口泉三段扇體最大規(guī)模時(shí)相比較，從扇體展布來(lái)看，總體由北北東方向向西南方向推進(jìn)遷移，扇中辮流線微相最為發(fā)育，漫洪帶在西南方向上較為發(fā)育。T1b2－2小層時(shí)期，扇體逐漸后退縮小，主體分為兩個(gè)小扇體，西部扇體較小，東部較大，由于水流作用不夠穩(wěn)定、以及物源供給的不夠充足，所以扇中辮流砂島和漫洪帶沉積相對(duì)下伏小層較為發(fā)育，辮流線微相在剖面上的連續(xù)性和可對(duì)比性變差。T1b2－1小層以扇緣亞相為主，辮流線與漫洪帶規(guī)模急劇縮小，扇中亞相為鳥(niǎo)足狀，只在一些較小規(guī)模的河道處發(fā)育辮流線或辮流砂島微相，主體以漫洪沉積為主，砂體基本不具備可對(duì)比性。

從垂向上來(lái)看，烏36井區(qū)百口泉組二段表現(xiàn)為一個(gè)水進(jìn)的退積型沉積過(guò)程，其沉積特點(diǎn)也能夠揭示本區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)弱的變化特點(diǎn)。T1b2－3時(shí)期扇體規(guī)模的再一次擴(kuò)大，指示了早三疊世又一次規(guī)模較大的抬升剝蝕過(guò)程，T1b2－3～T1b2－1可見(jiàn)垂向上扇體規(guī)模緩慢縮小，剖面上扇中辮流線微相逐漸向上變?yōu)樯染壜鲙С练e。由扇體的規(guī)模和變化范圍來(lái)看，此次抬升剝蝕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)要弱于百口泉組三段的沉積時(shí)期。由沉積物顏色來(lái)看，百口泉組三段主要為灰綠色、雜色沉積物，而百口泉組二段以紅褐色、褐色沉積物為主?？梢?jiàn)沉積環(huán)境由潮濕的半氧化、半還原環(huán)境向溫?zé)岬难趸h(huán)境變遷。

4 油氣地質(zhì)意義

研究表明，扇中辮流線是最有利儲(chǔ)集相帶、其次為扇中辮流砂島微相，扇中漫洪帶與扇緣漫流帶微相儲(chǔ)集能力最差。利用本文提出的高自然伽馬砂礫巖沉積微相劃分方法精細(xì)的解釋出了各小層沉積微相平面展布圖。通過(guò)烏36井區(qū)塊目前的生產(chǎn)實(shí)際情況來(lái)檢驗(yàn)本次研究成果的實(shí)用性，特別是驗(yàn)證筆者提出的高自然伽馬砂礫巖沉積微相劃分方法的可行性，對(duì)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)井目前產(chǎn)油量統(tǒng)計(jì)分析。目前本區(qū)開(kāi)發(fā)主要層位為百口泉組三段(T1b3)，主要是 T1b3－4～ T1b3－2三個(gè)小層，將目前高產(chǎn)井、低產(chǎn)井與 T1b3－4～ T1b3－1四個(gè)小層沉積微相平面展布圖疊合(圖7)。從圖中可見(jiàn)，除部分低產(chǎn)井是由于落在注水開(kāi)發(fā)井網(wǎng)邊部導(dǎo)致其地層能量不足而低產(chǎn)外。其余多數(shù)井是由于落在扇中漫洪帶內(nèi)和扇緣漫流帶內(nèi)。以烏101斷塊為例，其前緣除烏107井為高產(chǎn)井外，其余7口井均低產(chǎn)。從沉積微相展布圖中可見(jiàn) T1b3－4、T1b3－2層烏 101 斷塊前緣均為扇中漫洪帶或扇緣沉積，在T1b3－3小層，有一個(gè)小支流通過(guò)烏107井，從而導(dǎo)致烏101斷塊前緣除烏107井高產(chǎn)外，其余井為低產(chǎn)。因此本次研究成果能夠很好的解釋目前的生產(chǎn)狀況，提出的高自然伽馬砂礫巖沉積微相劃分方法實(shí)用可行。隨著勘探開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步深入，目前證實(shí)百口泉組二段(T1b2)也是本區(qū)有利的含油層系，但該層還沒(méi)有大面積開(kāi)發(fā)。筆者認(rèn)為，可利用圖7中百口泉組二段(T1b2)各層系沉積微相平面圖及已有開(kāi)發(fā)井網(wǎng)對(duì)區(qū)塊開(kāi)發(fā)進(jìn)行調(diào)整。

沖積扇沉積體系具有相變快、平面及縱向上連續(xù)性差、扇體內(nèi)部非均值性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此沖積扇微相精細(xì)研究一直是個(gè)難題。準(zhǔn)噶爾盆地西北緣三疊系中下統(tǒng)廣泛發(fā)育沖積扇、扇三角洲沉積體系，且砂礫巖儲(chǔ)層普遍具有自然伽馬值異常的特點(diǎn)。本文提出的高自然伽馬砂礫巖沉積微相劃分方法能夠?yàn)楸镜貐^(qū)中下三疊統(tǒng)沉積相研究提供新的研究思路和方法，為油氣勘探開(kāi)發(fā)提供有利的依據(jù)。

5 結(jié)論

烏36井區(qū)百口泉組砂礫巖具有自然伽馬異常高的特點(diǎn)，而泥巖具有自然伽馬異常低的特點(diǎn)，其成因主要是受到原巖碎屑中富含凝灰?guī)r等高放射性物質(zhì)的影響，同時(shí)沉積物的粒度變化、搬運(yùn)距離和相帶展布控制了砂礫巖高自然伽馬異常的空間變化。同時(shí)利用自然伽馬值的變化規(guī)律建立定性泥巖計(jì)算公式，并建立了高自然伽馬砂礫巖沉積微相劃分方法，通過(guò)研究成果與生產(chǎn)實(shí)際對(duì)比，此方法能夠很好解釋目前的生產(chǎn)狀況，方法使用可行。

烏36井區(qū)百口泉組主要發(fā)育沖積扇扇中亞相和沖積扇扇緣亞相，扇中亞相劃分為扇中辮流線、扇中辮流砂島、扇中漫洪帶3個(gè)微相，扇緣亞相主要表現(xiàn)為漫流帶沉積，其中扇中辮流線是最有利儲(chǔ)集相帶。

百口泉組三段發(fā)育四期扇體，表現(xiàn)為一個(gè)快速水退后緩慢水進(jìn)的沉積過(guò)程。T1b3－4時(shí)期扇體快速推進(jìn)，規(guī)模擴(kuò)大。T1b3－4～ T1b3－1時(shí)期為水進(jìn)背景下的退積型沖積扇沉積，垂向上扇體規(guī)模緩慢縮小，扇中辮流線微相逐漸向上變?yōu)樯戎新閹А⑸染壜鲙С练e。泉組二段發(fā)育3期扇體，表現(xiàn)為一個(gè)水進(jìn)退積型沉積過(guò)程，T1b2－3時(shí)期扇體規(guī)模的再一次擴(kuò)大，T1b2－3～T1b2－1可見(jiàn)垂向上扇體規(guī)模緩慢縮小，剖面上扇中辮流線微相逐漸向上變?yōu)樯染壜鲙⑾唷?/p>

References)

1 張紀(jì)易．粗碎屑洪積扇的某些沉積特征和微相劃分［J］．沉積學(xué)報(bào)，1985，3(3):75-85［Zhang Jiyi．Some depositional characteristics and microfacies subdivision of coarse clastic alluvial fans［J］．Acta Sedimentologica Sinica，1985，3(3):75-85］

2 Zhanghua Lou，Rong Zhu，Zhonghua Tang，et al．Sedimentary environments of the Cangfanggou Group in Junggar Basin，Xinjiang，in re-sponse to climate and tectonic regime［J］．Acta Geologica Sinica:English Edition，2000，74(4):795-806

3 Youliang Ji，Yong Zhou，Jun Kuang，et al．The formation and evolution of Chepaizi-Mosuowan paleo-uplift and its control on the distributions of sedimentary facies in the Junggar Basin［J］．Science China:Earth Sciences，2010，53(6):818-831

4 馮建偉，戴俊生，鄢繼華，等．準(zhǔn)噶爾盆地烏夏前陸沖斷帶構(gòu)造活動(dòng)—沉積響應(yīng)［J］．沉積學(xué)報(bào)，2009，27(3):494-502［Feng Jianwei，Dai Junsheng，Yan Jihua，et al．Sedimentary response to Permian structural movements in Wuxia foreland thrust belt of Junggar Basin［J］．Acta Sedimentologica Sinica，2009，27(3):494-502］

5 張順存，丁超，何維國(guó)，等．準(zhǔn)噶爾盆地西北緣烏爾禾鼻隆中下三疊統(tǒng)沉積相特征［J］．沉積與特提斯地質(zhì)，2011，31(2):17-25［Zhang Shuncun，Ding Chao，He Weiguo，et al．Middle and Lower Triassic sedimentary facies within the Urho uplift on the northwestern margin of the Junggar Basin［J］．Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2011，31(2):17-25］

6 宮清順，黃革萍，倪國(guó)輝，等．準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾油田百口泉組沖積扇沉積特征及油氣勘探意義［J］．沉積學(xué)報(bào)，2010，28(6):1135-1144［Gong Qingshun，Huang Geping，Ni Guohui，et al．Characteristics of alluvial fan in Baikouquan Formation of Wuerhe oil field in Junggar Basin and petroleum prospecting significance［J］．Acta Sedimentologica Sinica，2010，28(6):1135-1144］

7 白振華，張?jiān)粗?，劉玉梅，等．百口泉油田?1井區(qū)夏一段沖積扇儲(chǔ)層沉積微相分析［J］．特種油氣藏，2011，18(2):41-44［Bai Zhenhua，Zhang Yuanzhi，Liu Yumei，et al．Analysis of sedimentary microfacies in the alluvial fan reservoir of the first member of the Xiazijie Formation in the Bai-21 well block of the Baikouquan oilfield［J］．Special Oil and Gas Reservoirs，2011，18(2):41-44］

8 裘亦楠．中國(guó)陸相碎屑巖儲(chǔ)層沉積學(xué)的進(jìn)展［J］．沉積學(xué)報(bào)，1992，10(3):16-24［Qiu Yi＇nan．Developments in reservoir sedimentology of continental clastic rocks in China［J］．Acta Sedimentologica Sinica，1992，10(3):16-24］

9 查明，李秀鵬，曾洪流，等．準(zhǔn)噶爾盆地烏夏地區(qū)中下三疊統(tǒng)地震沉積學(xué)研究［J］．中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，34(6):8-12［Zha Ming，Li Xiupeng，Zeng Hongliu，et al．Seismic sedimentology study of Middle and Lower Triassic in Wu-Xia area，Junggar Basin［J］．Journal of China University of Petroleum，2010，34(6):8-12］

10 李林，陳志宏，張金鳳，等．層序地層分析技術(shù)在沖積扇沉積相研究中的應(yīng)用［J］．石油物探，2010，49(3):299-305［Li Lin，Chen Zhihong，Zhang Jinfeng，et al．Application of sequence stratigraphy technology in research of alluvial fan sedimentary facies［J］．Geophysical Prospecting for Petroleum，2010，49(3):299-305］

11 李國(guó)永，徐懷民，路言秋，等．準(zhǔn)噶爾盆地西北緣八區(qū)克下組沖積扇高分辨率層序地層學(xué)［J］．中南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，41(3):1124-1131［Li Guoyong，Xu Huaimin，Lu Yanqiu，et al．Highresolution sequence stratigraphy for alluvial fan on Lower Karamay Formation in 8th zone of northwestern Junggar Basin［J］．Journal of Central South University:Science and Technology，2010，41(3):1124-1131］

12 吳勝和，伊振林，許長(zhǎng)福，等．新疆克拉瑪依油田六中區(qū)三疊系克下組沖積扇高頻基準(zhǔn)面旋回與砂體分布型式研究［J］．高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，14(2):157-163［Wu Shenghe，Yi Zhenlin，Xu Changfu，et al．High frequency base-level cycles of alluvial fan and distribution patterns of sandbodies of Lower Karamay Formation(Triassic)in Middle 6th area of Karamayi oilfield，Xinjiang［J］．Geological Journal of China Universities，2008，14(2):157-163］

13 伊振林，吳勝和，杜慶龍，等．沖積扇儲(chǔ)層構(gòu)型精細(xì)解剖方法—以克拉瑪依油田六中區(qū)下克拉瑪依組為例［J］．吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版，2010，40(4):939-946［Yi Zhenlin，Wu Shenghe，Du Qinglong，et al．An accurate anatomizing method for structure of reservoir of alluvial fan:A case study on Lower Karamay Formation，Liuzhong area，Karamay oilfield［J］．Journal of Jilin University:Earth Science Edition，2010，40(4):939-946］

14 吳勝和，范崢，許長(zhǎng)福，等．新疆克拉瑪依油田三疊系克下組沖積扇內(nèi)部構(gòu)型［J］．古地理學(xué)報(bào)，2012，14(3):331-340［Wu Shenghe，F(xiàn)an Zheng，Xu Changfu，et al．Lower Karamay Formation in Karamay，Oilfield Xinjiang［J］．Journal of Palaeogeography，2012，14(3):331-340］

15 陳歡慶，朱筱敏．精細(xì)油藏描述中的沉積微相建模進(jìn)展［J］．地質(zhì)科技情報(bào)，2008，27(2):73-79［Chen Huanqing，Zhu Xiaomin．Microfacies modeling in fine reservoir description［J］．Geological Science and Technology Information，2008，27(2):73-79］

16 馮建偉，戴俊生，劉巍，等．準(zhǔn)噶爾盆地烏夏斷裂帶構(gòu)造分區(qū)［J］．新疆石油地質(zhì)，2007，28(4):406-409［Feng Jianwei，Dai Junsheng，Liu Wei，et al．Tectonic units in Wu-Xia Fault Belt，Junggar Basin［J］．Xinjiang Petroleum Geology，2007，28(4):406-409］

17 宮清順，壽建峰，姜忠朋，等．準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾油田三疊系百口泉組儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)［J］．石油與天然氣地質(zhì)，2012，33(2):307-313［Gong Qingshun，Shou Jianfeng，Jiang Zhongpeng，et al．Reservoir sensitivity evaluation of the Triassic Baikouquan Formation in Wuerhe oilfield，Junggar Basin［J］．Oil＆ Gas Geology，2012，33(2):307-313］

18 況軍，齊雪峰．準(zhǔn)噶爾前陸盆地構(gòu)造特征與油氣勘探方向［J］．新疆石油地質(zhì)，2006，27(1):5-9［Kuang Jun，Qi Xuefeng．The structural characteristics and oil-gas explorative direction in Junggar Foreland Basin［J］．Xinjiang Petroleum Geology，2006，27(1):5-9］

19 吳孔友，查明，王緒龍，等．準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造演化與動(dòng)力學(xué)背景再認(rèn)識(shí)［J］．地球?qū)W報(bào)，2005，26(3):217-222［Wu Kongyou，Zha Ming，Wang Xulong，et al．Further researches on the tectonic evolution and dynamic setting of the Junggar Basin［J］．Acta Geoscientica Sinica，2005，26(3):217-222］

20 Novikov I S．Reconstructing the stages of orogeny around the Junggar Basin from the lithostratigraphy of Late Paleozoic，Mesozoic，and Cenozoic sediments［J］．Russian Geology and Geophysics，2013，54(2):138-152

21 洪有密．測(cè)井原理與綜合解釋［M］．東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社，1998［Hong Youmi．The Logging Principle and Comprehensive Interpretation［M］．Dongying:China University of Petroleum Press，1998］

22 李斌凱，馬海州，譚紅兵．自然伽瑪測(cè)井與伽瑪能譜測(cè)井的應(yīng)用現(xiàn)狀［J］．鹽湖研究，2007，15(4):20-26［Li Binkai，Ma Haizhou，Tan Hongbing．The application status of natural Gamma-ray logging and natural Gamma-ray spectrometry logging［J］．Journal of Salt Lake Research，2007，15(4):20-26］

23 于振鋒，程日輝，趙小青，等．海拉爾盆地烏南凹陷南一段高伽馬砂巖成因與識(shí)別［J］．中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012，36(3):76-83［Yu Zhenfeng，Cheng Rihui，Zhao Xiaoqing，et al．Genesis and identification of high gamma sandstone in the first member of Nantun Formation of Wunan depression in Hailar Basin［J］．Journal of China University of Petroleum，2012，36(3):76-83］

24 譚成仟，劉池陽(yáng)，趙軍龍，等．鄂爾多斯盆地高自然伽馬值異常特征及主控因素研究［J］．石油地球物理勘探，2007，42(1):50-56［Tan Chengqian，Liu Chiyang，Zhao Junjong，et al．Study on feature of high natural gamma anomaly and main controlling factors in Ordos Basin［J］．Oil Geophysical Prospecting，2007，42(1):50-56］

25 毛志強(qiáng)，申波，匡立春，等．夏子街組特殊巖性段地球物理特征及其成因［J］．新疆石油地質(zhì)，2013，34(1):98-100［Mao Zhiqiang，Shen Bo，Kuang Lichun，et al．The special lithologic sections of Permian Xiazijie Formation in Junggar Basin:Geophysical characteristics and origin［J］．Xinjiang Petroleum Geology，2013，34(1):98-100］

26 趙飛．烏爾禾油田烏36井區(qū)塊三疊系百口泉組沉積體系與儲(chǔ)層特征研究［D］．西安:西北大學(xué)，2010［Zhao Fei．Depositional System and reservoir characteristics of Baikouquan Formation of Triassic of Wu36 Well block in Wuerhe oilfield［D］．Xi＇an:Northwest University，2010］

27 Blair T C，Mcpherson J G．Alluvial fans and their natural distinction from rivers based on morphology，hydraulic processes，sedimentary processes，and facies assemblages［J］．Journal of Sedimentary Research Section A:Sedimentary Petrology and Processes，1994，A64(3):450-489