車排子凸起春光探區(qū)白堊系沉積特征研究

邢麗娟張正強(qiáng)沈鴻強(qiáng)楊 星　/.中石化河南油田物探院 .中國(guó)石化集團(tuán)華北石油工程有限公司錄井分公司

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車排子凸起春光探區(qū)白堊系沉積特征研究

邢麗娟1張正強(qiáng)2沈鴻強(qiáng)1楊 星1/1.中石化河南油田物探院 2.中國(guó)石化集團(tuán)華北石油工程有限公司錄井分公司

【摘 要】根據(jù)巖心觀察結(jié)果，結(jié)合鉆井、地震及測(cè)井資料，本文對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地車排子凸起春光探區(qū)主要勘探目的層白堊系沉積相類型與特征進(jìn)行了研究，分析及闡述了白堊系沉積相類型及平面相展布特征。結(jié)果表明：春光探區(qū)白堊系主要以扇三角洲及湖相為主，其中K1- K3以淺湖-灘壩相沉積為主，局部發(fā)育扇三角洲沉積；K4- K5扇三角洲沉積范圍擴(kuò)大。還探討了沉積相帶與油氣聚集的關(guān)系，認(rèn)為三角洲前緣的水下分流河道發(fā)育區(qū)是工區(qū)較好的油氣聚集場(chǎng)所，是今后油氣勘探開(kāi)發(fā)的主要方向。

【關(guān)鍵詞】春光探區(qū)；白堊系；沉積特征；扇三角洲；灘壩

準(zhǔn)噶爾盆地是中國(guó)西部最具潛力的含油氣盆地之一，具有豐富的油氣資源。2000年在陸梁隆起白堊系發(fā)現(xiàn)億噸級(jí)油田，展示了該層位廣闊的勘探前景［1］。春光探區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣車排子凸起上，目前在白堊系已取得一定的鉆探效果。但由于針對(duì)白堊系的沉積研究資料較少、地震資料品質(zhì)相對(duì)較差，制約了對(duì)地下地質(zhì)情況的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。本文以大量的鉆井、分析化驗(yàn)、巖心、地震和測(cè)井等資料為基礎(chǔ)，對(duì)研究區(qū)白堊系的沉積特征進(jìn)行了精細(xì)研究，為下一步的油氣勘探工作指明方向。

一、地質(zhì)概況

春光探區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起區(qū)車排子凸起東部，緊鄰小拐和紅山嘴油田（圖1）。車排子凸起位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，構(gòu)造上與紅車斷裂帶是同屬于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的次一級(jí)構(gòu)造單元，其東面以紅—車斷裂帶為界，與昌吉凹陷及中拐凸起相接，南面為四棵樹(shù)凹陷及伊林黑比爾根山，西面及西北面為扎伊爾山，北面與克—夏斷褶帶相接。春光探區(qū)自下而上主要發(fā)育地層為石炭系、下白堊統(tǒng)吐谷魯群、古近系、新近系的沙灣組和塔西河組，侏羅系在部分溝谷內(nèi)殘存，二疊系、三疊系全部缺失。本次研究目的層為白堊系。

車排子地區(qū)上白堊統(tǒng)東溝組不發(fā)育，下白堊統(tǒng)自下而上發(fā)育清水河組、呼圖壁組、勝金口組和連木沁組。清水河組地層在春光探區(qū)東部已超覆尖滅，因此研究區(qū)只發(fā)育呼圖壁組、勝金口組和連木沁組地層（勝金口組地層較薄，與呼圖壁組作為一個(gè)整體研究）。根據(jù)測(cè)井曲線特征、錄井巖性及地震層序識(shí)別，研究區(qū)白堊系共劃分為一個(gè)三級(jí)層序，五個(gè)四級(jí)層序［2，3］。

圖1　 春光探區(qū)位置圖

二、沉積特征

（一）相標(biāo)志

相標(biāo)志是指反映沉積相的一些標(biāo)志，一般包括巖石學(xué)特征、結(jié)構(gòu)特征、沉積構(gòu)造特征、電性特征、地球物理特征等，這些特征是沉積物源、顆粒搬運(yùn)方式、搬運(yùn)距離和沉積水動(dòng)力條件等的綜合反映。

1.巖石學(xué)特征。

通過(guò)對(duì)研究區(qū)的錄井資料、取心資料的收集分析，白堊系的巖石類型主要有以下幾種（圖2）：

圖2　 春光探區(qū)白堊系巖石類型

礫巖：主要見(jiàn)于K4、K5小層，顏色以灰色為主，礫巖呈棱角-次棱角狀，分選較差，具有近源沉積的特征，如C17-10井、C10-7井等；砂巖有含礫細(xì)砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，主要為灰色、褐色、灰褐色、灰綠色和淺灰色，由薄片資料可以看出砂巖類型主要為長(zhǎng)石砂巖，此外還有巖屑砂巖，極少量的石英砂巖，磨圓次棱角狀，分選中等-差，顆粒支撐，點(diǎn)接觸，如P17井、C18井等；泥巖以灰色為主。整體呈現(xiàn)出弱還原條件下的淺水沉積環(huán)境。同時(shí)在C17井區(qū)有黃鐵礦的存在，也可作為水下還原環(huán)境的標(biāo)志。

2.碎屑結(jié)構(gòu)特征。

研究區(qū)白堊系碎屑顆粒石英含量50-60%左右，成分成熟度中等。粒度概率曲線一段式、兩段式、三段式均發(fā)育（圖3）。

圖3　 白堊系粒度概率曲線

一段式粒度概率累計(jì)曲線圖表現(xiàn)為一條直線段，分選很差，粒度區(qū)間跨越較大，懸浮次總體含量高。該類曲線是重力流尤其是濁流沉積的典型特征。如圖3左圖所示為C17井915m的粒度概率累計(jì)曲線，表現(xiàn)為近一段式，以滾動(dòng)主體為主，解釋為重力水道。

兩段式概率累積曲線表現(xiàn)為兩條直線段，代表著兩種不同的搬運(yùn)方式。根據(jù)概率累積曲線可以看出研究區(qū)以跳躍次總體為主，分選較好，反映出牽引流和波浪共同作用的結(jié)果，可以出現(xiàn)在三角洲前緣水下分流河道、灘壩和席狀砂等沉積環(huán)境中。如圖3中圖所示，為C10-7井1012.75m的粒度概率累計(jì)曲線，表現(xiàn)為兩段式，以跳躍總體為主，分選好，解釋為水下分流河道沉積。

三段式曲線總體上由三條直線段組成，各直線段所代表的搬運(yùn)方式不同。根據(jù)概率累積曲線可以看出研究區(qū)巖性分選較好，反映出牽引流作用的結(jié)果，可以出現(xiàn)在三角洲前緣水下分流河道沉積環(huán)境中。如圖3右圖所示，為C10-2井1027.49m的粒度概率累計(jì)曲線，表現(xiàn)為三段式，以滾動(dòng)次總體為主，含少量跳躍次總體，含量較平均，為牽引流作用形成的牽引流沉積。

3.沉積構(gòu)造。

沉積構(gòu)造直接反映沉積物沉積時(shí)的水介質(zhì)和能量條件。層理是碎屑巖最重要的特征之一，它是沉積物沉積時(shí)水動(dòng)力條件的直接反映，也是沉積環(huán)境的最重要標(biāo)志之一。研究區(qū)白堊系發(fā)育的層理主要有以下幾種（圖4）。

平行層理：一般出現(xiàn)于砂巖中，形成于強(qiáng)水動(dòng)力條件下，高流態(tài)中由平坦的床砂遷移，床面上連續(xù)滾動(dòng)的砂粒產(chǎn)生粗細(xì)分離而顯出的水平細(xì)層。研究區(qū)水道砂體中常見(jiàn)。如C17-10井974.2m見(jiàn)平行層理。

交錯(cuò)層理：研究區(qū)交錯(cuò)層理較常見(jiàn)，主要為小型沙紋層理。沙紋交錯(cuò)層理主要形成于中等水流中，見(jiàn)于三角洲前緣的粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖及灘壩砂巖中，如C17-10井974m，C10-2井1028.6m等。

塊狀層理：研究區(qū)內(nèi)C17-10井946m見(jiàn)塊狀層理，為灰色礫巖，礫巖分選中等、磨圓差，礫徑由2-15cm不等。

圖4　 白堊系層理構(gòu)造

4.測(cè)井相特征。

白堊系測(cè)井相類型如表1所示，主要有鐘型、箱型、齒化漏斗型、直線型、指狀、低幅箱型和齒化箱型。鐘型和箱型主要為河道、水下分流河道沉積，如C103E井2111-2124.7m、C3井1556-1562m等；研究區(qū)內(nèi)白堊系部分井見(jiàn)低幅箱型或低幅齒化箱型，巖性上多為含礫砂巖，解釋為辮狀水道沉積，如P201井1356-1366m；漏斗形在C103E和C56井的K5段可見(jiàn)，解釋為扇三角洲平原沉積；指狀解釋為灘壩或席狀砂沉積；直線型多為濱淺湖沉積。

表1　 研究區(qū)白堊系不同微相測(cè)井曲線響應(yīng)特征

5.地震相特征。

依據(jù)地震相地震外部反射特征、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)與沉積體的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)研究區(qū)白堊系地震相進(jìn)行了分類和解釋，共歸納出3種主要地震相類型。

前積地震相：P202井附近K4段地震剖面特征，可以明顯看出有一組向同一方向傾斜的同相軸，與上覆和下伏的平坦同相軸呈角度或切線相交，振幅表現(xiàn)為中等，連續(xù)性中等偏差（圖5）。這是在地震剖面上較易識(shí)別且地質(zhì)意義最為明顯的前積地震相，反映的是水流攜帶沉積物向前推進(jìn)的過(guò)程。該井在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為齒化鐘型，解釋為三角洲沉積。

平行、亞平行地震相： L101380地震剖面上，同向軸呈現(xiàn)出中-高振幅、中-高連續(xù)性的特征，振幅相對(duì)穩(wěn)定，橫向連續(xù)性好，反射同相軸平行或近乎平行（圖6）。反映了相對(duì)穩(wěn)定、水體能量偏低的濱淺湖沉積環(huán)境。

下切充填地震相： L101500地震剖面上，反射層局部下凹，形成溝谷狀，內(nèi)部充填反射為平行上超，振幅較強(qiáng)，連續(xù)性中等（圖7）。代表了下切河道的地震反射特點(diǎn)。

圖5　 P202井區(qū)前積地震相（K4）

圖6　 L101380平行、亞平行地震相（K2）

圖7　 L101500充填地震相（K1）

（二）沉積相類型及平面展布特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)取心井的仔細(xì)觀察，結(jié)合測(cè)井曲線及地震響應(yīng)特征，總結(jié)出了白堊系的沉積相類型，主要有扇三角洲沉積、湖相沉積（圖8）。其中K1小層主要為淺湖相沉積，在P208井附近發(fā)育扇三角洲前緣沉積，P202、C109E和C102E井附近為灘壩沉積。K2小層主要為淺湖沉積，在C51、P208、P2、P202、C109E、C103E等井附近見(jiàn)灘壩沉積。K3小層在C51井附近發(fā)育扇三角洲前緣沉積，P202和P2井附近發(fā)育席狀砂沉積，C109E、C103E和C25井附近見(jiàn)灘壩沉積。K4小層主要發(fā)育扇三角洲前緣和淺湖沉積。K5小層主要發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣和淺湖沉積，分別在C17井區(qū)、P27-C18井區(qū)和C50井區(qū)發(fā)育三個(gè)主要扇體。

圖8　 研究區(qū)白堊系沉積相平面圖

三、沉積相帶與油氣聚集的關(guān)系

春光探區(qū)屬于源外成藏，油氣主要從四棵樹(shù)凹陷和昌吉凹陷運(yùn)移而來(lái)，斷裂、不整合面、厚層砂巖層組合成的“網(wǎng)毯式”輸導(dǎo)體系可為車排子凸起區(qū)油氣運(yùn)聚提供優(yōu)質(zhì)高效運(yùn)移通道［4，5］。

影響白堊系油氣聚集的主控因素有兩個(gè)：油氣運(yùn)移條件和儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能的好壞。石炭系不整合面、厚層砂體及斷至石炭系頂?shù)臄鄬泳勺鰹橛蜌膺\(yùn)移通道。從研究區(qū)白堊系油氣勘探現(xiàn)狀分析，在具備運(yùn)移條件的前提下，扇三角洲前緣水下分流河道砂的含油氣性最好，如已經(jīng)成藏的C17井區(qū)即為此種類型，這類儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以粒間孔為主，平均孔隙度為27.96%，平均滲透率為934.81md，屬于中高孔、中高滲儲(chǔ)層；其次為灘壩砂儲(chǔ)層，C20 井K2小層鉆遇的多套油層即為此種類型，這類儲(chǔ)層厚度較薄，平均孔隙度為13.5%，平均滲透率為417md，屬中低孔、中低滲儲(chǔ)層，目前這類油藏待試油。而在前緣席狀砂中目前還未鉆遇油層。因此，白堊系的下一步勘探方向是在精細(xì)構(gòu)造解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積相分析的結(jié)果，把重點(diǎn)放有斷層溝通，或靠近不整合面的扇三角洲前緣水下分流河道發(fā)育區(qū)。

四、結(jié)論

車排子凸起春光探區(qū)主要發(fā)育扇三角洲沉積和湖相沉積，其中扇三角洲沉積主要分布在C17、P27-C18和C50三個(gè)井區(qū)；儲(chǔ)層類型以扇三角洲前緣水下分流河道砂和灘壩砂為主。結(jié)合前人對(duì)春光探區(qū)疏導(dǎo)體系的研究成果，在具備油氣運(yùn)移條件的前提下，目前白堊系主要成藏井區(qū)集中扇三角洲前緣水下分流河道發(fā)育區(qū)，其次為灘壩砂發(fā)育區(qū)，這也為白堊系下一步的油氣勘探工作指明了方向。

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