柴達(dá)木盆地西部躍進(jìn)二號(hào)油田早漸新世沉積相研究

于躍，牟中海，楊雪峰，漆麟，陳袁，蘇秋

(1.成都理工大學(xué)，四川 成都　610059；2.西南石油大學(xué)，四川 成都　610500；3.中國石油青海油田分公司，甘肅 敦煌736202；4.川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都　610056；5.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 庫爾勒　841000)

柴達(dá)木盆地西部躍進(jìn)二號(hào)油田早漸新世沉積相研究

于躍1,2，牟中海2，楊雪峰3，漆麟4，陳袁5，蘇秋5

(1.成都理工大學(xué)，四川 成都610059；2.西南石油大學(xué)，四川 成都610500；3.中國石油青海油田分公司，甘肅 敦煌736202；4.川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都610056；5.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 庫爾勒841000)

目前在柴達(dá)木盆地西部躍進(jìn)二號(hào)油田沉積相研究工作中，存在對微相類型爭議性大、展布特征不精細(xì)等問題，這些問題制約著油田高含水期的精細(xì)開發(fā)。因此，根據(jù)沉積學(xué)基本原理，采用地質(zhì)相識(shí)別(包括巖石學(xué)標(biāo)志和沉積構(gòu)造標(biāo)志)與測井相分析(包括自然伽馬和自然電位的曲線特征)的綜合研究方法，細(xì)化該油田早漸新世辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣、濱淺湖沉積亞相，得出水上分流河道、泛濫平原、水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、分流間灣、砂壩、砂灘、濱淺湖泥10種微相。該套地層縱向從下至上具有完整的辮狀河三角洲平原-辮狀河三角洲前緣-濱淺湖的退積式正旋回相序。結(jié)合沉積微相平面展布和縱向相序，躍進(jìn)二號(hào)油田早漸新世這套油藏存在2種類型的沉積模式：辮狀河三角洲模式和湖泊模式。

沉積相；早漸新世；躍進(jìn)二號(hào)油田；柴達(dá)木盆地

躍進(jìn)二號(hào)油田位于青海省柴達(dá)木盆地西部南區(qū)，圈閉是被斷層復(fù)雜化的背斜(葉萍等，2010)，斷層多，斷塊??；油層具有多、散、雜的分布特點(diǎn)(楊萬萍等，2002)。該油田是典型的高豐度(石亞軍等，2006)、同沉積復(fù)雜斷塊油田(沈安江等，2001)。構(gòu)造范圍內(nèi)，次一級斷層極為發(fā)育，油水關(guān)系復(fù)雜，開發(fā)難度較大。躍進(jìn)地區(qū)也是柴西南地區(qū)沉積相變化相對較復(fù)雜的地區(qū)，至今某些區(qū)塊沉積相類型及展布特征存在很大的爭議(陳武杰，2010)。同時(shí)，受地質(zhì)條件和開采過程中注采系統(tǒng)、開采方式等因素影響，地下油、水分布變得錯(cuò)綜復(fù)雜?，F(xiàn)有的沉積相研究工作中存在微相類型爭議性大，展布特征不精細(xì)等問題，這些問題制約著油田高含水期的精細(xì)開發(fā)。因此，有必要開展基礎(chǔ)、精細(xì)的研究工作，即通過巖心資料、測井資料進(jìn)行精細(xì)沉積相研究(圖1)。

1.油田;2.水系;3.背斜;4.昆北斷隆;5.茫崖凹陷;6.大風(fēng)山凸起;7.盆地邊界圖1　躍進(jìn)二號(hào)油田地理位置Fig.1　Location of YuejinⅡ oilfield

1　地質(zhì)概況

躍進(jìn)二號(hào)油田位于青海省柴達(dá)木盆地西部坳陷昆北斷階亞區(qū)鐵木里克凸起內(nèi)(牟中海等，2014)，是典型的巖性-構(gòu)造油藏(圖1)。該油藏面積為2.8km2，發(fā)育了路樂河組、下干柴溝組、上干柴溝組、下油砂山組、上油砂山組、獅子溝組和七個(gè)泉組7套地層。筆者研究的下干柴溝組下段(E31)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油層組，上部以灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖及薄層砂質(zhì)泥巖；中部為棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主；下部以棕褐色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、灰白色砂質(zhì)礫巖為主，夾砂質(zhì)泥巖，含南星介化石等，與下伏地層整合接觸。

2　沉積相分析

根據(jù)沉積學(xué)原理，觀察研究區(qū)內(nèi)躍Ⅱ264、躍Ⅱ12、躍Ⅱ檢1、躍Ⅱ檢2、躍Ⅱ155等井的巖心，結(jié)合其錄井、測井資料對地層的巖性、沉積構(gòu)造、沉積序列、測井曲線等相標(biāo)志的綜合分析，筆者認(rèn)為研究區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣、濱淺湖沉積相。

2.1辮狀何三角洲平原亞相

辮狀河三角洲平原的水上分流河道受季節(jié)性水流影響，但其沉積環(huán)境和沉積特征仍然具有二元結(jié)構(gòu)，常見礫巖、礫狀砂巖、砂巖和泥巖。該沉積相分布在E31下部地層，根據(jù)巖性、電性等特征可劃分為水上分流河道和泛濫平原(圖2)。水上分流河道砂體粒度較粗，主要為灰質(zhì)細(xì)礫巖、含礫砂巖，呈棕褐色、棕灰色。巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低。沉積構(gòu)造豐富，常見流水成因的楔狀交錯(cuò)層理(圖3a)、波狀層理(圖3b)、正粒序?qū)永?圖3c)，底部具有明顯的底沖刷構(gòu)造，沖刷面之上廣泛分布沖刷泥礫(圖3d)。泛濫平原沉積以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，呈棕紅色、棕黃色，可見透鏡狀層理，蟲孔發(fā)育。

2.2辮狀何三角洲前緣亞相

辮狀河三角洲前緣沉積的巖性較辮狀河三角洲平原細(xì)，發(fā)育細(xì)砂巖、粉砂巖、砂泥巖互層，見少量含礫砂巖。該沉積相主要分布在E31Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油組，可劃分出水下分流河道、河口壩、席狀砂、遠(yuǎn)砂壩和分流間灣(圖4)。水下分流河道與水上分流河道顏色不同，以灰色、藍(lán)灰色、棕灰色為主，砂體厚度普遍比水上分流河道薄且粒度變小。河道底部為沖刷-充填構(gòu)造，可見泥礫，二元結(jié)構(gòu)明顯，發(fā)育交錯(cuò)層理、平行層理，可見生物擾動(dòng)。河口壩砂體巖性以細(xì)砂巖為主，呈厚層塊狀，厚約為3～6m，反粒序、正粒序均存在，發(fā)育交錯(cuò)層理和平行層理。遠(yuǎn)砂壩孤立分布在辮狀河三角洲前緣外側(cè)，巖性較河口壩細(xì)，多為粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，厚度大致為1～4m。在巖性剖面上對遠(yuǎn)砂壩的識(shí)別主要是基于其砂體較河口壩砂體薄、巖性細(xì)，夾于大套的泥質(zhì)巖類中為特征進(jìn)行判斷。具砂紋層理或無明顯層理構(gòu)造。席狀砂常發(fā)生側(cè)向遷移，成席狀、片狀大面積分布于三角洲前緣，單砂層厚度只有0.5～2m，粒序變化不明顯。巖性多為細(xì)砂巖、粉砂巖，分選、磨圓較好，具有砂紋層理和波狀層理。分流間灣沉積巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖，砂質(zhì)紋層及透鏡狀層理(圖5a)很發(fā)育，廣泛發(fā)育蟲孔(圖5b)。

圖2　辮狀河三角洲平原亞相特征(躍Ⅱ264井，1:200)Fig.2　Characteristics of braid-river delta plain subfacies (Well YueⅡ264,1:200)

2.3濱淺湖亞相

研究層段的濱湖和淺湖缺乏明顯的亞相鑒別標(biāo)志而難以區(qū)分，統(tǒng)稱為濱淺湖亞相，其分為砂壩、砂灘、濱淺湖泥3個(gè)微相(圖6)。砂壩巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，常具有不明顯的或向上變粗的反粒序。壩體面積小，但厚度大，且壩體砂層數(shù)少，單砂層厚度大。砂灘較之砂壩而言，砂灘粒度較細(xì)，分布面積較大，厚度較小。巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，呈棕灰色、灰色，發(fā)育砂紋層理、脈狀層理。濱淺湖泥巖性主要為泥巖、頁巖(圖7a)、藻灰?guī)r(圖7b)，呈棕色、棕灰色、褐灰色、藍(lán)灰色，發(fā)育水平層理、蟲孔。

圖3　辮狀河三角洲平原沉積構(gòu)造標(biāo)志Fig.3　Sedimentary structure mark of braid-river delta plain

3　沉積相分布特征

3.1沉積相平面分布特征

在砂巖等厚圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造和古地理特征，繪制了沉積相平面圖(圖8—圖11分別為E31Ⅰ-1、E31Ⅰ-11、E31Ⅲ-2、E31Ⅳ-4小層沉積相平面圖)，揭示了躍進(jìn)二號(hào)油田E31地層沉積相展布具有以下特征：①物源主要來自南西方向的祁漫塔格山。②早漸新世早期，柴達(dá)木盆地基底穩(wěn)定沉降，印度板塊和古亞洲大陸的碰撞還未對其產(chǎn)生影響，躍進(jìn)二號(hào)地區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲平原；隨著歐亞板塊和印度板塊的持續(xù)碰撞，柴達(dá)木盆地周緣山系隆升加強(qiáng)，湖水部分侵入了躍進(jìn)二號(hào)地區(qū)，進(jìn)而演化成辮狀河三角洲前緣，原來的辮狀河三角洲平原逆物源方向退積；早漸新世晚期，印度板塊和古亞洲大陸碰撞的遠(yuǎn)距離效應(yīng)抵達(dá)柴達(dá)木盆地，此時(shí)，周緣山系的隆升更加強(qiáng)烈，湖水完全侵入該地區(qū)，則形成了濱淺湖環(huán)境，并在側(cè)向上與辮狀河三角洲前緣共生。③水上分流河道改道頻繁，河道交匯處砂體厚度最大；席狀砂連片大面積分布，在過渡相層位直接與濱湖泥接觸；河口壩面積僅次于席狀砂，連片成都取決于水下分流河道的攜砂量；遠(yuǎn)砂壩只是零星分布，且面積??；砂灘不均勻分布，形狀不規(guī)則，其中心較厚的區(qū)域發(fā)育沙壩，大小、形狀不一。

1.席狀砂;2.河口壩;3.分流間灣圖4　辮狀河三角洲前緣亞相特征(躍Ⅱ264井,1:400)Fig.4　Characteristics of braid-river delta front subfacies (Well YueⅡ264,1:400)

3.2沉積相垂向分布特征

研究區(qū)在漸新世經(jīng)歷了一次湖侵，自下而上形成了由辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣、濱淺湖這樣一套水體由淺變深的沉積演化序列，分別對應(yīng)E31Ⅳ油組下部、Ⅱ和Ⅲ油組以及Ⅳ油組下部、Ⅰ油組。單井資料也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)(圖2、圖5、圖6)。早漸新世早期，研究區(qū)湖水水位較低，沉積物粒度較粗，發(fā)育穩(wěn)定的、連續(xù)的水上分流河道砂體；隨后，湖水水位逐漸上漲，水上分流河道向南西方向退積，該區(qū)域發(fā)育還原環(huán)境的水下分流河道、河口壩、席狀砂、遠(yuǎn)砂壩，辮狀河三角洲前緣的泥巖厚度明顯大于辮狀河三角洲平原；早漸新世晚期，水位達(dá)到最高點(diǎn)，研究區(qū)整體進(jìn)入濱淺湖環(huán)境，砂體數(shù)量明顯較辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲平原少，且分布不穩(wěn)定，連續(xù)性差。圖12不僅反映了該區(qū)域沉積相的垂向分布規(guī)律，同時(shí)反映了水下古隆起的地形特征。由此看出，在漸新世的早—中期，古隆起造成了地層沉積時(shí)西南部厚度大、東北部厚度小，進(jìn)而西南部的砂巖百分比也高于東北部。

圖5　辮狀河三角洲前緣沉積構(gòu)造標(biāo)志Fig.5　Sedimentary structure mark of braid-river delta front

1.淺湖泥圖6　濱淺湖沉積相特征(躍Ⅱ264井，1:400)Fig.6　Characteristics of shore-shallow lake subfacies (Well YueⅡ264,1:400)

3.3沉積相模式

從縱向相序和沉積微相的平面展布來看，躍進(jìn)二號(hào)油田E31油藏存在2種類型的沉積相模式：辮狀河三角洲相模式和湖泊相模式。

(1)辮狀河三角洲沉積相模式：躍進(jìn)二號(hào)油田在E31層沉積的早期，主要是一套辮狀河三角洲平原沉積，特別是出現(xiàn)在Ⅳ油組底部的含礫砂巖，表現(xiàn)了典型的辮狀河三角洲平原水上分流河道沉積特征：向上粒度變細(xì)，出現(xiàn)棕褐色、棕紅色的粗砂巖、中砂巖等，或者是粒度更細(xì)的泛濫平原棕色泥巖。在E31層沉積的早—中后期，主要為一套辮狀河三角洲前緣沉積，巖性明顯變細(xì)，以砂巖沉積為主，部分層位泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖也占相當(dāng)比例，該時(shí)期沉積顏色以棕灰色、灰色、黃灰色為主。因此，在縱向上，從Ⅳ油組到Ⅱ油組為一套明顯的正旋回粒序，整體反映了湖侵的過程。從平面上看，大致有3～4條主河道，走向?yàn)槟衔鳌睎|向，這些河道由于橫向遷移和多期次形成，所以寬度大。同時(shí)，在分流河道前端發(fā)育河口壩，河口壩的連片程度更大。由于湖浪對分流河道和河口壩砂體的沖刷，這些砂體常沿河道與河口壩砂體的外圍呈薄層狀大面積分布，形成席狀砂。分流河道的最遠(yuǎn)端零星散布獨(dú)立的遠(yuǎn)砂壩。從研究層段沉積特征來看，主要分布辮狀河三角洲前緣相(圖13)。

(2)湖泊沉積相模式：躍進(jìn)二號(hào)油田在E31層沉積的晚期，隨著西南部的山體逐步隆升，東北部逐漸被湖水完全淹沒，此時(shí)為湖泊相模式。砂灘和砂壩不規(guī)則的分布在濱淺湖泥中，砂灘面積較大，厚度較?。簧皦挝挥谏盀┥绑w厚度較大的部位，但是面積較小?？v向上表現(xiàn)為大套泥巖夾薄層砂巖，或是砂、泥巖互層。濱淺湖相的砂巖以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，經(jīng)過湖浪的反復(fù)淘洗，結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度較高。工區(qū)東北部發(fā)育水下古隆起，隆升幅度約為30m，隆起頂部平緩，地層厚度減小，尤其是湖相層位，由于隆升作用使得可容空間減小，地層厚度的相對變化最大，辮狀河三角洲前緣的次之，而辮狀河三角洲平原的厚度則基本沒有變化。由此說明，水下古隆起是從漸新世早期末開始逐漸發(fā)育。

圖7　濱淺湖巖性Fig.7　Lithologic characteristic of shale

1.砂壩;2.砂灘;3.淺湖泥;4.砂體等厚線;5.砂體尖滅線;6.井位圖8　躍進(jìn)二號(hào)油田E31Ⅰ-1小層沉積微相Fig.8　Sedimentary microface of E31Ⅰ-1 in YuejinⅡ oilfield

1.河口壩;2.席狀砂;3.分流間灣;4.淺湖泥;5.砂體等厚線;6.砂體尖滅線;7.井位;8.物源方向圖9　躍進(jìn)二號(hào)油田E31Ⅰ-11小層沉積微相Fig.9　Sedimentary microface of E31Ⅰ-11 in YuejinⅡ oilfield

1.席狀砂;2.分流間灣;3.水下分流河道;4.河口壩;5.遠(yuǎn)砂壩;6.砂體等厚線;7.砂體尖滅線;8.井位;9.物源方向圖10　躍進(jìn)二號(hào)油田E31Ⅲ-2小層沉積微相Fig.10　Sedimentary microface of E31Ⅲ-2 in YuejinⅡ oilfield

1.水上分流河道;2.泛濫平原;3.砂體等厚線;4.砂體尖滅線;5.井位;6.物源方向圖11　躍進(jìn)二號(hào)油田E31Ⅳ-4小層沉積微相Fig.11　Sedimentary microface of E31Ⅳ-4 in YuejinⅡ oilfield

1.水上分流河道；2.水下分流河道；3.河口壩；4.席狀砂；5.遠(yuǎn)砂壩；6.砂灘；7.砂壩；8.辮狀河三角洲平原；9.辮狀河三角洲前緣；10.濱淺湖圖12　躍進(jìn)二號(hào)油田E31層連井剖面圖Fig.12　Wells profile of E31 in YuejinⅡ oilfield

1.水上分流河道；2.泛濫平原；3.水下分流河道；4.河口壩；5.遠(yuǎn)砂壩；6.席狀砂；7.分流間灣；8.砂壩；9.砂灘；10.淺湖泥圖13　躍進(jìn)二號(hào)油田E31層辮狀河三角洲—湖泊沉積相模式Fig.13　Braided river-lake sedimentary mode of E31 in YuejinⅡ oilfield

4　結(jié)論

(1)躍進(jìn)二號(hào)油田下干柴溝組下段具有辮狀河三角洲平原沉積相、辮狀河三角洲前緣沉積相和濱淺湖沉積相。辮狀河三角洲平原則表現(xiàn)水上分流河道和泛濫平原的沉積特征；辮狀河三角洲前緣則由水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、分流間灣組成；濱淺湖則顯示砂壩、砂灘和濱淺湖泥的沉積特征。

(2)躍進(jìn)二號(hào)油田下干柴溝組下段沉積相表現(xiàn)出退積式的分布，由于湖平面不斷上升，湖水向南西方向推進(jìn)，研究層段由下至上依次過渡為辮狀河三角洲平原相、辮狀河三角洲前緣相、濱淺湖相。因此，該層段形成了下部辮狀河三角洲相，上部湖泊相的沉積組合模式，且發(fā)育水下古隆起。

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Research on Early-Oligocene Sedimentary Facies of YuejinⅡ Oilfield in Qaidam Basin

YU Yue1,2,MU Zhonghai2,YANG Xuefeng3,QI Lin4, CHEN Yuan5,SU Qiu5

(1.Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,Sichuan,China;2.Southwest Petroleum University,Chengdu 610050,Sichuan,China;3.Petro China Qinghai Oilfield Company, Dunhuang 736202,Gansu,China;4.Chuanqing Drilling Engineering Company Limited,Geological Exploration & Development Research Institute of CNPC，Chengdu 610056,Sichuan,China;5.Petro China Tarim Oilfield Company Exploration and Development Research Institute,Korla 841000, Xinjiang,China)

The micro-facies are uncertain and their distribution characteristics are not fine, which exists in the sedimentary study of YuejinⅡ oilfield that locatedatthe west part of Qaidam Basin. And such problems restrict the fine development at the high water-cut stage.So based on the basic principle of sedimentology, the delta plain, braid-river delta front, shore-shallow lake sedimentary background in early-Oligocene have been elaborated by synthesizing geological facies identification(e.g. petrology marks and sedimentary tectonics marks) and logging facies analysis(e.g. and SP curve character).Such sedimentary sub-faciesare divided into ten micro-facies, such as water distributary channel and flood plain, underwater distributary channel, mouth bar, distal bar, sheet sand, distributary bay, sand bar, sand beach, shore-shallow lake of mud. From the bottom to top vertically, the strata have a complete retrograding sequences, including braided river delta plain,braided river delta, shore-shallow lake. Combination of vertical and plane distribution of sedimentary micro-facies, there are two types of the reservoir sedimentation models, namely, the model of the braided river delta and lake in the target zone.

sedimentary facies; Early-Oligocene;YuejinⅡ oilfield;Qaidam Basin

2015-03-10；

2015-07-09

中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)“柴達(dá)木盆地建設(shè)千萬噸油氣田綜合配套技術(shù)研究”課題06“柴達(dá)木盆地老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)提高采收率技術(shù)研究”(2011E-0306)

于躍(1986-)，女,四川德陽人，成都理工大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀博士。E-mail：yuyue0521@aliyun.com

TE121.3

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1009-6248(2015)04-0010-10