新疆油田九6區(qū)齊古組沉積特征分析及有利儲層預(yù)測

李越哲，王仕莉，曾玉蘭，李維鋒，王 洋

(1. 長江大學(xué) 油氣資源與勘查技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430100； 2. 長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100； 3. 新疆油田公司勘探開發(fā)研究院勘探研究所，新疆 克拉瑪依 834000； 4. 中國石油新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依 834000)

近年來，隨著新疆油田九6區(qū)的勘探開發(fā)力度不斷加大，對該區(qū)侏羅系齊古組沉積和儲層的地質(zhì)認(rèn)識急需更新、深化。目前，該地區(qū)已經(jīng)有11口取芯井，及完成鉆探開發(fā)的837口井。新疆油田勘探開發(fā)研究院已經(jīng)在該區(qū)做過相關(guān)的研究，認(rèn)為該區(qū)發(fā)育辮狀河沉積。但該區(qū)東南部以及中部發(fā)育有大套的灰黑色泥巖，不符合辮狀河沉積特征。經(jīng)過細(xì)致的研究表明，該區(qū)在齊古組發(fā)育有一套完整的辮狀河三角洲沉積體系，發(fā)育有辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣以及前三角洲沉積。因此，在目前的取芯測錄井?dāng)?shù)據(jù)資料充足的條件下，結(jié)合前人的研究成果[1-2]，對九6區(qū)侏羅系齊古組的沉積相類型以及有利儲層分布進(jìn)行研究，從而對該區(qū)后期勘探開發(fā)提供新的思路和方法。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

新疆油田九6區(qū)位于克拉瑪依市東北部約45 km(見圖1)，西鄰扎伊爾山，南部與八區(qū)相鄰，地處克百斷裂帶附近。研究區(qū)地層發(fā)育較全，研究目的層為侏羅系齊古組，超覆沉積在八道灣組之上，與上覆地層吐谷魯組之間呈不整合接觸。研究區(qū)西北部高東南低，為背斜的一翼。齊古組為3段，J3q1、J3q2、J3q3，其中J3q1發(fā)育泥巖粉砂巖，遭遇嚴(yán)重剝蝕，J3q3大部分井并未打穿，故齊一段和齊三段不是研究區(qū)的目的層段；J3q2以砂巖為主，是主要研究的目的層段，內(nèi)部又可分為q21和q22-1、q22-2、q22-34個小段。

圖1 新疆油田九6區(qū)地理及構(gòu)造位置

2 沉積相類型的鑒定依據(jù)及微相劃分

通過對研究區(qū)11口取芯井的巖心及測錄井?dāng)?shù)據(jù)資料的分析和研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲沉積，而非辮狀河沉積[3]，其依據(jù)為：①取芯井巖心顏色除了有紅褐色、褐色代表其水上氧化環(huán)境的中粗砂巖以外，還有大量的代表水下半還原—還原環(huán)境的灰黑色泥巖(見圖2c、2d)；②可見明顯的反粒序特征(見圖2i)；③可見代表著水下還原環(huán)境的星散狀黃鐵礦分布在灰黑色砂巖之中；④在齊一段時期，實(shí)驗(yàn)區(qū)發(fā)育大套灰白色泥巖，不符合辮狀河沉積特征，代表著前辮狀河三角洲環(huán)境。

圖2 齊古組各沉積微相巖心特征

通過砂地比(見圖3)及取芯井巖心照片(見圖2)，本文在此把齊古組辮狀河三角洲相劃分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣以及前三角洲沉積3個亞相，以及6個微相。

2.1 辮狀河三角洲平原亞相

辮狀河三角洲平原亞相為辮狀河三角洲沉積的水上部分，與辮狀河沉積特征類似，為水上氧化環(huán)境近源粗粒沉積體[4]。由于泥巖較多，故砂地比較低(見圖3a)。

2.1.1 辮狀河道微相

河道沙壩側(cè)向遷移加積而形成的辮狀河道沉積，由紅褐色的砂礫巖、含礫粗砂巖以及中粗砂巖組成。部分區(qū)域可以看到自下而上粒度由粗—細(xì)的完整正韻律，礫石大小混雜，分選磨圓較差，成分和結(jié)構(gòu)成熟度較低(見圖2a)。

圖3 九6區(qū)齊古組各小層砂地比平面展布

2.1.2 越岸沉積微相

在洪泛期，水體漫越河道，在河道兩側(cè)形成的細(xì)粒沉積主要由褐色泥巖和粉砂巖構(gòu)成，厚度較薄(見圖2h)。

2.2 辮狀河三角洲前緣亞相

辮狀河三角洲前緣[5]是平原的向海方向外延部分，屬于水下半還原—還原環(huán)境，位于湖水和河流劇烈交鋒處，沉積作用活躍，是辮狀河三角洲相區(qū)別于辮狀河相的重要沉積部分。同時三角洲前緣也是辮狀河三角洲相中砂地比最高的部分(見圖3b、3c)。

2.2.1 水下分流河道微相

水下分流河道沉積粒度較粗，以褐黑色含礫粗砂巖、中粗砂巖為主，砂粒成分以巖屑為主，次為石英、長石，分選差，半圓狀。發(fā)育有大型的斜層理、平行層理等沉積構(gòu)造(見圖2d)。

2.2.2 河口砂壩微相

河口砂壩[6]位于水下分流河道的末端，巖性以灰黑色細(xì)砂巖為主，砂粒成分以巖屑為主，次為石英、長石，分選好，圓狀。部分區(qū)域可見，具有明顯的自下而上粉砂巖—細(xì)砂巖構(gòu)成的典型反粒序，厚度較薄(見圖2c、2i)。

2.2.3 遠(yuǎn)砂壩

遠(yuǎn)砂壩為辮狀河三角洲前緣邊部末端沉積，巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，厚度較薄，與前三角洲泥質(zhì)沉積物互層出現(xiàn)(見圖2e)。

2.3 前辮狀河三角洲亞相

前辮狀河三角洲亞相主要以大套厚層泥巖沉積物為主(見圖2b)。

3 沉積微相平面展布和沉積演化

J3q2時期湖平面較低，西部和西北方向的物源在研究區(qū)形成了辮狀河三角洲沉積體，以辮狀河三角洲前緣為主，前緣延伸至湖中心為前三角洲沉積。齊二段時期實(shí)驗(yàn)區(qū)總體呈水退進(jìn)積的過程，J3q22-3時期東南部96018井區(qū)附近發(fā)育有前三角洲沉積(見圖4d)，由于湖平面下降，辮狀河三角洲前緣順物源方向小幅度擴(kuò)張，到J3q22-2時期實(shí)驗(yàn)區(qū)東南部96986井區(qū)附近前三角洲沉積演化為遠(yuǎn)砂壩沉積(見圖4c)，J3q22-1時期湖平面繼續(xù)下降，在靠近物源的西北部，出現(xiàn)了較多的紅褐色砂巖，發(fā)育為辮狀河三角洲平原沉積，向東過渡為辮狀河三角洲前緣，砂巖顏色由紅褐色逐漸過渡到灰色，該次湖平面下降一直持續(xù)到J3q22-1末期(見圖4b)。

隨后在J3q1時期，湖平面明顯的快速上升，砂體不斷退積，該時期除靠近物源的西北部發(fā)育有遠(yuǎn)砂壩，其余地區(qū)全部演化為前三角洲沉積。

4 有利儲層分布預(yù)測

由于前人對研究區(qū)的沉積相認(rèn)識不清，所以對有利儲層的預(yù)測也有偏差[7]。通過對齊古組實(shí)驗(yàn)區(qū)436口井的物性分析，發(fā)現(xiàn)其儲層物性的好壞與沉積微相類型有著密不可分的關(guān)系，對此對齊古組砂巖有利儲層進(jìn)行分類評價。

圖4 九6區(qū)齊古組各小層沉積微相平面展布

其中，辮狀河道和水下分支河道發(fā)育的含礫砂巖，巖石膠結(jié)致密，其中方解石膠結(jié)物不均分布，無方解石膠結(jié)物部位油侵嚴(yán)重，巖石中方解石膠結(jié)物結(jié)晶很好，為嵌晶結(jié)構(gòu)，其碎屑顆粒均具方解石交代現(xiàn)象，在方解石膠結(jié)物中可見少溶蝕孔(見圖5)。中粗砂巖中膠結(jié)物主要有水云母組成，可見少量自生黃鐵礦呈凝塊狀分布，巖石中粒間孔隙比較發(fā)育，孔隙連通性較好。通過壓汞實(shí)驗(yàn)表明其毛管半徑較大，排驅(qū)壓力較小，因而為研究區(qū)最有利的儲層。

根據(jù)以上結(jié)論，以各個小層的沉積微相平面展布圖為基礎(chǔ)，結(jié)合油層四性關(guān)系，開展有利儲層分布預(yù)測[8-10]?？梢钥闯鲛p狀河三角洲前緣亞相存在發(fā)育良好的儲層(見圖6)，通過最新試油資料進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)能井區(qū)(前緣內(nèi)的實(shí)驗(yàn)區(qū))全部分布在預(yù)測區(qū)域內(nèi)，而低產(chǎn)能井(如前辮狀河三角洲的井96593等)全部分布在差儲層預(yù)測區(qū)間內(nèi)，預(yù)測效果比較理想。

圖6 九6齊古組有利儲層分布預(yù)測(以J3q22-3小層為例)

5 結(jié) 論

1)九6區(qū)齊古組沉積相為辮狀河三角洲相，非辮狀河相，共識別出6種沉積微相類型。沉積演化研究表明：在齊二段時期呈水退進(jìn)積的過程，隨著湖平面逐漸下降，辮狀河三角洲沉積體順物源方向逐漸擴(kuò)大。

2)辮狀河道和水下分流河道內(nèi)發(fā)育的中粗砂巖和含礫砂巖是研究區(qū)的I類儲層，河口砂壩內(nèi)發(fā)育的細(xì)砂巖是研究區(qū)的II類儲層，也是未來油氣開發(fā)和評價的主要目標(biāo)。