庫車凹陷xh3井區(qū)克拉瑪依組沉積微相分析

寧松華，倪 娜，方 圓，張 偉，趙 懿，楊 森，解淑林，曾德龍油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))，湖北 武漢中石油集團測井有限公司華北事業(yè)部，河北 任丘中石油集團新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依

庫車凹陷xh3井區(qū)克拉瑪依組沉積微相分析

寧松華1，倪 娜1，方 圓1，張 偉2，趙 懿1，楊 森3，解淑林1，曾德龍3
1油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))，湖北 武漢2中石油集團測井有限公司華北事業(yè)部，河北 任丘3中石油集團新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依

Received: Apr. 20th, 2016; accepted: Jun. 21st, 2016; published: Sep. 15th, 2016

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http://dx.doi.org/10.12677/jogt.2016.383018

塔里木盆地庫車凹陷xh3井區(qū)三疊系克拉瑪依組存在沉積相劃分不清的問題。以沉積學(xué)理論和地震沉積學(xué)為指導(dǎo)，利用地震屬性和地震反演分析方法，對庫車凹陷克拉瑪依組沉積相進行預(yù)測。研究認為，克拉瑪依組為扇三角洲–湖泊沉積體系，發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣、濱淺湖3個亞相以及分流河道、分流河道間、水下分流河道、河口壩4種主要微相。同時劃分出研究區(qū)的有利含油氣相帶，以期為今后尋找油氣藏提供地質(zhì)依據(jù)。

庫車凹陷，沉積相，克拉瑪依組，地震屬性，波阻抗反演

1. 區(qū)域地質(zhì)概況

塔里木盆地庫車凹陷位于新和縣西部，構(gòu)造位置上處于雅克拉斷凸西段往沙西凸起方向的過渡部位[1]，北臨庫車坳陷南緣的秋里塔格構(gòu)造帶，南臨阿克庫勒凸起的西延部分[2]。2006年已完成三維地震，并部署了5口探井，多口探井在不同層位見到良好的油氣顯示，其中xh3井在三疊系見到油氣顯示，表明xh3井區(qū)三疊系良好的油氣勘探潛力。露頭剖面資料顯示，xh3井區(qū)克拉瑪依組(T2-3kl)與下伏俄霍布拉克組為整合接觸，巖性主要為深灰色泥巖，內(nèi)部夾灰色粉砂巖、碳質(zhì)泥巖及灰白色粉砂巖，局部為黃色長石砂巖及灰白色石英砂巖；且蕨類植物孢子較多[3]，表明古氣候濕潤，為湖相沉積環(huán)境。

2. 單井相分析

庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl從南到北，地層由高轉(zhuǎn)低，斷裂活動由強變?nèi)?。T2-3kl從下至上泥巖顏色從深灰色變?yōu)楹谏僮優(yōu)榛疑?，說明其為水下還原環(huán)境沉積而成，結(jié)合自然伽馬曲線特征，把T2-3kl分為3段：克拉瑪依組一段(T2-3kl1)、二段(T2-3kl2)和三段(T2-3kl3) (圖1)。

T2-3kl1具有與俄霍布拉克組一段相似的巖性特征，但是自然伽馬曲線的特點略有不同，該段曲線下部為齒化鐘形，說明水動力作用逐漸減弱，上部為齒化箱形，說明沉積環(huán)境整體平穩(wěn)，為下部濱湖、上部淺湖的濱淺湖沉積。T2-3kl2沉積巖整體顏色較深，多為泥巖，自然伽馬曲線整體為微齒化箱形，說明其發(fā)育靜態(tài)深水沉積，結(jié)合巖層中具有黑色碳質(zhì)泥巖的特征，該段為半深湖沉積。T2-3kl3巖性主要為黃色長石砂巖，說明其在沉積過程中經(jīng)過氧化環(huán)境的作用使得巖石顏色發(fā)生改變；巖石成分成熟度相對較低，搬運距離較近，但由于該段泥巖多為灰色，說明整體為水下沉積；剛經(jīng)過氧化作用的長石砂巖因水動力作用減弱而迅速沉積，可以判定為扇三角洲前緣沉積。

Figure 1. The single-well facies of Karamay group in xh3 Wellblock of Kuqa Sag圖1. 庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl單井相圖

3. 基于地震屬性的沉積相分析

曾洪流等[4]認為地震沉積學(xué)強調(diào)利用可獲得的所有地質(zhì)、地球物理資料進行綜合解釋，在進行地震沉積學(xué)研究時，地震參數(shù)數(shù)據(jù)體(如瞬時振幅、瞬時頻率和瞬時相位)是必不可少的。該次研究中，在閉合層位的基礎(chǔ)上分別提取瞬時振幅、瞬時頻率、瞬時相位、均方根振幅等地震屬性(圖2)。

瞬時振幅屬性能夠反映地層的波阻抗(速度、密度)及孔隙內(nèi)流體的性質(zhì)差異[5]。從圖2(a)中可以看出，研究區(qū)存在2個黃–紅色的高振幅強能量區(qū)，分別為2個扇形巖性異常體，顯示其砂巖含量較高，反映物源方向為南東和南西方向；淺藍色–深藍色區(qū)域能量較低，顯示其泥巖含量較高。由圖可推斷，扇三角洲物源為南東向雅克拉斷凸和南西向沙西凸，分別向北西和北東展布。

瞬時頻率屬性與提取地層的固有頻率有關(guān)，而地層固有頻率又與沉積物顆粒粗細(密度)息息相關(guān)。顆粒粗共振頻率低，顆粒細共振頻率高，因此泥巖通常為低振高頻，砂巖通常為高振低頻[6]。從圖2(b)中可以看出，研究區(qū)南東部和南西部靠近斷凸部位的瞬時頻率較低，顯示該處沉積物粒度較粗，推斷為物源方向；而向北西方向頻率逐漸增高，顯示沉積物為粒度較細的泥巖。

瞬時相位屬性可以反映地震波穿過地層時所引起的延時作用，因此能夠用于刻畫巖性變化的邊界和一些異常體的邊界[7]。從圖 2(c)中可以看出，研究區(qū)北部為綠色和黃綠色，表明該處為巖性異常體的邊界，與瞬時振幅屬性切片的扇形異常體部位和瞬時頻率屬性切片的中–高頻率區(qū)相符。

均方根振幅屬性等振幅類屬性對巖性變化更敏感，更能反映巖性的成層性[8]。圖2(d)為T2-3kl頂界均方根振幅屬性切片，圖中橙紅色區(qū)域均方根振幅最高(90～100)，對應(yīng)扇三角洲平原分流河道微相；黃綠色區(qū)域均方根振幅較高(60～80)，夾雜在河道間，對應(yīng)扇三角洲平原分流河道間微相；藍綠色區(qū)域均方根振幅較低(25～35)，對應(yīng)扇三角洲前緣水下分流河道微相和河口壩微相；藍色區(qū)域均方根振幅最低(1～25)，說明巖性更細，推斷為濱淺湖亞相。

Figure 2. The amplitude attribute slice of Karamay group top boundary in xh3 Wellblock of Kuqa Sag圖2. 庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl頂界屬性切片圖

4. 波阻抗反演相分析

對于以砂泥巖為主要巖性的陸相含油氣盆地，波阻抗反演技術(shù)在沉積相分析中有很好的應(yīng)用價值[9]。波阻抗能夠直接反映巖石的屬性，主要用于解決預(yù)測巖性及沉積相的劃分等問題[10]-[13]。根據(jù)波阻抗特征能夠有效識別層序邊界，劃分層序；波阻抗反演資料所反映的巖性、砂泥比、砂體疊置樣式變化等信息為體系域劃分提供了重要依據(jù)。針對研究區(qū)井資料較少、砂泥巖速度差異不大等特點，結(jié)合巖性敏感曲線分析，最終確定以縱波阻抗進行反演，自然伽馬曲線作為檢驗反演結(jié)果準確性的質(zhì)控曲線來預(yù)測沉積相展布。

由庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl層間縱波阻抗圖(圖3)可以看出，研究區(qū)存在2個紅色縱波阻抗高值區(qū)，表明該處為巖性較粗的砂巖，判定為扇三角洲平原分流河道沉積；黃–橙色縱波阻抗較高值區(qū)，表明該處砂巖含量較高，判定為扇三角洲平原分流河道間沉積；綠色縱波阻抗較低值區(qū)，反映巖性較細，多為泥巖、粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，判定為扇三角洲前緣水下分流河道和河口壩沉積；藍色縱波阻抗低值區(qū)，反映巖性更細，泥巖含量更高，判定為濱淺湖泥巖沉積。該結(jié)論與地震屬性的沉積相分析結(jié)果一一對應(yīng)，從而佐證了單井相的劃分結(jié)果。

5. 平面沉積相分析

依據(jù)單井相劃分結(jié)果，利用鉆井資料可以進一步判定研究區(qū)沉積環(huán)境在時間和空間上的變化[14]，再根據(jù)地震屬性切片確定該區(qū)沉積微相的形態(tài)，最后運用縱波阻抗切片輔助刻畫沉積微相的平面展布(圖4)。研究區(qū)以南東向雅克拉斷凸和南西向沙西凸為沉積物源，分別向北西和北東展布；2個扇三角洲的分流河道和分流河道間分別向北西和北東延伸，向北發(fā)育有水下分流河道和河口壩；至西北部巖性逐漸變細，為濱淺湖泥巖沉積。

Figure 3. The wave impedance diagram between the layers of Karamay group in xh3 Wellblock of Kuqa Sag圖3. 庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl層間縱波阻抗圖

6. 有利含油氣相帶

庫車凹陷xh3井區(qū)在T2-3kl沉積期處于湖泊穩(wěn)定發(fā)育階段，大面積為濱淺湖沉積，為烴源巖發(fā)育層段，具備很好的生油條件，且大套的泥巖也成為砂巖透鏡體的良好蓋層；研究區(qū)位于北部庫車坳陷三疊系–侏羅系烴源巖向南運移的路徑之上，三疊系內(nèi)部的2套砂體均為扇三角洲沉積，儲集條件較好，且在該類砂巖沉積體中均發(fā)現(xiàn)了油氣顯示。研究區(qū)具備良好的生、儲、蓋、圈、運、保等油氣藏形成的基本配置條件[15]。

圖5為庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl頂界孔隙度、滲透率等值線圖，黑色虛線所圈區(qū)域孔隙度15%～21% (平均18%)，滲透率65～78 mD (平均77 mD)，孔隙度和滲透率均較高，且該區(qū)域?qū)?yīng)縱波阻抗高值區(qū)，砂巖含量較高，在沉積平面上為扇三角洲平原亞相的分流河道微相，由此推斷該區(qū)域為庫車凹陷xh3井區(qū)的有利含油氣相帶。

Figure 4. The floor plan of sedimentary facies at the end of Karamay group in xh3 Wellblock of Kuqa Sag圖4. 庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl末期沉積微相平面圖

Figure 5. The permeability of Karamay group’s top boundary in xh3 Wellblock of Kuqa Sag圖5. 庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl頂界孔隙度(a)、滲透率(b)等值線圖

7. 結(jié)論

1) 塔里木盆地庫車凹陷xh3井區(qū)T2-3kl為扇三角洲–湖泊沉積體系，主要發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣、濱淺湖3個亞相和分流河道、分流河道間、水下分流河道、河口壩4種主要微相。

2) 運用優(yōu)選的地震屬性，能夠精確刻畫出研究區(qū)的沉積亞相邊界，并能確定扇三角洲是以南東向雅克拉斷凸和南西向沙西凸為物源，分別向北西和北東展布。

3) 波阻抗對研究區(qū)的巖性很敏感，波阻抗突變附近為沉積微相的邊界，運用波阻抗切片可以雕刻出分流河道、分流河道間、水下分流河道、河口壩4種主要微相的邊界。

4) 研究區(qū)T2-3kl具備形成巖性油氣藏的基本條件，且中部扇三角洲平原亞相的分流河道微相為有利含油氣相帶，為該區(qū)尋找?guī)r性油氣藏提供了指向性依據(jù)。

References)

[1] 宗文明. 塔里木盆地庫車坳陷二疊紀層序地層與古地理分析[D]: [碩士學(xué)位論文]. 北京: 中國地質(zhì)科學(xué)院, 2010: 1-10.

[2] 田作基, 宋建國. 塔里木庫車新生代前陸盆地構(gòu)造特征及形成演化[J]. 石油學(xué)報, 1999, 20(4): 7-13.

[3] 徐鈺林, 楊國棟, 趙義勇. 塔里木盆地北部三疊紀孢粉植物群及層序地層的劃分[J]. 現(xiàn)代地質(zhì), 1996, 10(4): 437-447.

[4] 曾洪流, 朱筱敏, 朱如凱, 等. 陸相坳陷型盆地地震沉積學(xué)研究規(guī)范[J]. 石油勘探與開發(fā), 2005, 39(3): 275-284.

[5] 凌云研究組. 基本地震屬性在沉積環(huán)境解釋中的應(yīng)用研究[J]. 石油地球物理勘探, 2003, 38(6): 642-653.

[6] 張延玲, 楊長春, 賈曙光. 地震屬性技術(shù)的研究和應(yīng)用[J]. 地球物理學(xué)進展, 2005, 20(4): 1129-1133.

[7] 熊冉, 劉玲利, 劉愛華, 等. 地震屬性分析在輪南地區(qū)儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 特種油氣藏, 2008, 15(2): 32-34.

[8] 張可寶, 張紅斌, 趙玉光, 等. 均方根振幅與巖性[J]. 石油地球物理勘探, 2007, 42(增刊): 93-96.

[9] 汲生珍, 劉震. 波阻抗反演技術(shù)在層序地層與沉積分析中的應(yīng)用[J]. 石油勘探與開發(fā), 2005, 32(6): 66-68.

[10] 鄭超, 寧松華, 韓強, 等. 庫車凹陷俄霍布拉克組層序地層及沉積相預(yù)測[J]. 特種油氣藏, 2015, 22(6): 75-80.

[11] 劉書會, 張繁昌, 印興耀, 等. 砂礫巖儲集層的地震反演方法[J]. 石油勘探與開發(fā), 2003, 30(3): 124-125.

[12] 武軍昌, 吳勝和, 高志勇, 等. 東營凹陷坨71區(qū)塊有利儲集砂體預(yù)測研究[J]. 石油勘探與開發(fā), 2005, 32(1): 6-8.

[13] 王曉平, 陳波, 孫維昭, 等. 用保真保幅處理三維地震資料解釋YW3井區(qū)東河砂巖尖滅線[J]. 石油勘探與開發(fā), 2005, 32(1): 63-66.

[14] 趙澄林, 朱莜敏. 沉積巖石學(xué)[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2000: 305-310.

[15] 于慧玲, 馬慧民, 王蓉英. 天山南地區(qū)前中生界油氣成藏條件與勘探前景[J]. 中國西部油氣地質(zhì), 2007, 3(1): 22-40.

Sedimentary Microfacies Analysis of Karamay Formation in Wellblock xh3 of Kuqa Sag

Songhua Ning1, Na Ni1, Yuan Fang1, Wei Zhang2, Yi Zhao1, Sen Yang3,Shulin Xie1, Delong Zeng3
1Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources (Yangtze University), Ministry of Education, Wuhan Hubei2North China Business Department, Chinese Petroleum Logging Corporation, Renqiu Hebei3Xinjiang Oilfield Company, CNPC, Karamay Xinjiang

There existed the problem of unclarified sedimentary facies of Triassic Karamay Formation in Wellblock xh3 of Kuqa Sag in Tarim Basin. Guided by the theory of sedimentology and seismic sedimentology, the methods of seismic attribute and seismic inversion analysis were used to forecast the sedimentary facies of Karamay Formation in Kuqa Sag. Study indicates that Karamay Formation is a fan delta-lake sedimentary system, where 3 subfacies such as a fan delta plain, fan delta front, shore and shallow lake and 4 microfacies such as a distributary channel, interdistributary channel, underwater distributary channel and mouth bar are developed. At the same time, the oil and gas bearing areas are divided in the study area; it provides a geologic basis for looking for oil and gas reservoirs in the future.

Kuqa Sag, Sedimentary Facies, Karamay Formation, Seismic Attribute, Wave Impedance Inversion

寧松華(1957-)，男，博士，教授，現(xiàn)主要從事地球物理勘探方面的教學(xué)和科研工作。

2016年4月20日；錄用日期：2016年6月21日；發(fā)布日期：2016年9月15日

國家自然科學(xué)基金項目(41274141)。

文章引用: 寧松華, 倪娜, 方圓, 張偉, 趙懿, 楊森, 解淑林, 曾德龍. 庫車凹陷xh3 井區(qū)克拉瑪依組沉積微相分析[J].石油天然氣學(xué)報, 2016, 38(3): 1-7. http://dx.doi.org/10.12677/jogt.2016.383018