巴音都蘭北洼槽阿爾善組沉積相特征及勘探潛力分析

李東昊（西南石油大學(xué)，四川省成都，610500）

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巴音都蘭北洼槽阿爾善組沉積相特征及勘探潛力分析

李東昊
（西南石油大學(xué)，四川省成都，610500）

摘 要：利用沉積學(xué)方法，根據(jù)測井、錄井、巖心等資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，對巴音都蘭凹陷北洼槽阿爾善組沉積相進行研究。通過巖石學(xué)標(biāo)志、測井相標(biāo)志、相類型以及單井相、連井剖面相分析，識別出研究區(qū)域內(nèi)不同的沉積相類型，認為該區(qū)主要發(fā)育扇三角洲相，并對各類亞相至微相進行了詳細的描述，阿四段為扇三角洲前緣的河口壩，阿三段為扇三角洲平原的分流河道。在單井相劃分和連井相對比的基礎(chǔ)之上，確定了研究工區(qū)沉積相的展布范圍和平面展布特征，認為巴音都蘭北洼槽的東部陡斷層和西部斜坡區(qū)在阿爾善組發(fā)育了兩排較為相連的扇三角洲群，扇體群之間發(fā)育條帶狀的濱淺湖亞相。根據(jù)沉積、構(gòu)造研究成果，結(jié)合試油、試采資料，從油藏的成藏規(guī)律出發(fā)，進一步明確了勘探潛力方向，提出了下步巴音都蘭北洼槽有利勘探目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：巴音都蘭凹陷北洼槽；阿爾善組；地層特征；沉積相；有利目標(biāo)

引言

巴音都蘭凹陷位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏旗西部，長約80公里，寬約20公里，面積近1200平方公里，平面上分為北洼槽和南洼槽兩個次級洼槽，為中生代沉積凹陷。該區(qū)是二連盆地石油勘探的發(fā)源地，1977年9月進行水文普查時，發(fā)現(xiàn)了73.94米的油砂，從此揭開了油氣勘探的序幕。歷經(jīng)20余年的勘探，幾上幾下、南征北戰(zhàn)、東西轉(zhuǎn)移，鉆井30余口，但僅上交少量控制儲量，勘探一直未取得實質(zhì)性進展，成為二連盆地發(fā)現(xiàn)油氣最早、卻久攻不克的凹陷。

2000年后，勘探思路從構(gòu)造油藏向巖性油藏轉(zhuǎn)變，新的找油理論指導(dǎo)巴音都蘭凹陷南洼槽油藏勘探取得重大突破，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了BB10、BB19、BB38、BB36、BB51等油藏，建成了年產(chǎn)25萬噸的寶力格油田，成為二連盆地巖性油藏勘探的典范。大量勘探開發(fā)實例證實，早期沉積砂體和后期構(gòu)造活動的良好配置關(guān)系，形成了巴音都蘭凹陷獨特的油氣賦存模式，巖性油藏是該區(qū)油氣勘探開發(fā)的主要研究領(lǐng)域。從目前勘探開發(fā)程度上來看，北洼槽研究潛力更大，是下步尋找油氣的重要方向。本文旨在通過巖石學(xué)標(biāo)志、測井相標(biāo)志、相類型以及單井相、連井剖面相分析，識別巴音都蘭北洼槽不同的沉積相類型，確定沉積相的展布范圍和平面展布特征，確定有利相帶，明確潛力方向，進而指導(dǎo)該區(qū)今后油氣勘探工作。

1 區(qū)域構(gòu)造-沉積演化特征

巴音都蘭凹陷構(gòu)造上位于馬尼特坳陷東北部，是東南斷、西北超的單斷箕狀凹陷。該區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，呈斜向疊置、地面可出露背斜的軸部，基底的巖性主要是泥盆系變質(zhì)巖，埋藏深度呈北高南低的趨勢。巴音都蘭凹陷緊鄰二連北部巴彥寶力格凸起，由于區(qū)域應(yīng)力場的每一時期轉(zhuǎn)換可在凹陷內(nèi)部產(chǎn)生較為強烈的響應(yīng)，多期次、多形式的構(gòu)造運動控制了凹陷的構(gòu)造格局和地層的沉積，具有典型的山間陸相斷陷盆地特征。

結(jié)合前人研究成果以及構(gòu)造演化分析，認為該凹陷湖盆初始張裂期可分為兩個階段：

（1）早張裂期：阿三段沉積期是湖盆的早張裂期［1-4］。在阿三段沉積時期是湖盆的斷陷形成的最初時期，在西北向區(qū)域的張拉力下，東部產(chǎn)生邊界斷層，從而形成了東南斷、西北超的單斷箕狀的結(jié)構(gòu)，從此凹陷開始形成［5］。東部邊界斷層差異活動，體現(xiàn)了中間強烈、南北衰減的趨勢，但凹陷的中部形成了一個沉降區(qū)，從而地層向兩端減薄。

（2）晚期張裂：阿四沉積段為湖盆的晚張裂期［6-8］。在阿四段沉積沉積時期，湖盆發(fā)生了較大規(guī)模的湖侵，沉積了一套100-400米的暗色泥巖，同時發(fā)生了沉積砂體的進積，發(fā)育了以鈣質(zhì)、云質(zhì)粉砂巖為主的儲層，成為該凹陷的油氣勘探的目的層系，同時烴源巖也發(fā)育?？傮w上阿爾善地層是一套完整的“粗-細-粗”的地層。在阿爾善的末期，凹陷發(fā)生了小規(guī)模的抬升，因為不均勻，造成了局部區(qū)地層出露水面從而發(fā)生剝蝕，后期被地層所覆蓋，形成角度不整合接觸的關(guān)系。

2 地層劃分及對比

巴音都蘭凹陷北洼槽阿爾善組形成于凹陷產(chǎn)生時快速斷陷期，其沉積地層可細分為阿三段和阿四段。下部阿三段地層厚度可達60～230米，巖性以雜色、黃色砂礫巖、中礫巖、細礫巖為主，電性曲線上顯示塊狀的高阻，對應(yīng)的地震反射特征為強振幅反射，但連續(xù)性差［9］；上部阿四段地層厚度為40～100米，巖性主要為灰色油斑礫狀砂巖和深灰色泥巖夾粉砂巖。阿爾善組與騰格爾組界線比較明顯［10］，沉積相為扇三角洲相，阿四段為扇三角洲前緣的河口壩，阿三段為扇三角洲平原的分流河道。其中阿四段是該區(qū)主要的油氣儲集層和生油層。

根據(jù)巖電組合特征，對主要目的層阿爾善組進行精細地層劃分及對比，選取近南北向不同構(gòu)造單元的關(guān)鍵井制作聯(lián)井對比剖面，如圖1所示?？傮w看來，巴音都蘭凹陷北洼槽阿爾善組地層較為連續(xù)，橫向相對穩(wěn)定，除構(gòu)造斷裂導(dǎo)致少數(shù)井局部層位發(fā)生缺失、地層剝蝕外，多數(shù)井具有可對比性。

從建立的對比剖面上可以看出，巴音都蘭凹陷北洼槽阿爾善組時期，由于處于盆地形成的初始期，在溝壑縱橫的基底上沉積，從而地層厚度變化較大，沉積中心在洼槽的南部，總體上表現(xiàn)為南厚北薄的特征，如圖1所示。

圖1 巴音都蘭北洼槽阿爾善組地層對比圖

3 沉積相特征分析

3.1 測井相特征

根據(jù)自然伽瑪和電阻率曲線的研究以及巖性剖面對測井曲線的標(biāo)定結(jié)果，劃分出如下幾種測井相，如表1所示：

（1）扇三角洲平原分流河道：聲波時差曲線為典型箱形，并且負異常幅度值高。

（2）扇三角洲前緣水下分流河道：聲波時差和自然伽瑪曲線呈中-高幅箱形的負異常，負異常幅度較高，電阻率也較高。

（3）扇三角洲前緣河口壩：聲波時差和自然伽瑪曲線為漏斗形-箱形負異常且幅度較高，頂部突變底部漸變。

（4）扇三角洲前緣分流間灣：電測曲線以低幅齒化的線性為主。

（5）湖泊濱淺湖泥：電測曲線以低幅齒化的線性為主。

（6）湖泊濱淺湖灘壩：電測曲線以低幅齒化的弱漏斗形或指形為主。

（7）半深湖泥：電測曲線為低幅齒化的線狀，如下頁表1所示。

3.2 單井相分析

BB73井位于研究區(qū)東部控盆斷層附近，物源位于東側(cè)并離物源較近，因此沉積物顆粒較粗，主要發(fā)育扇三角洲、近岸水下扇和湖泊相。

阿爾善組下部阿三段主要為雜色砂礫巖，厚度較大，電阻率曲線表現(xiàn)為明顯的高阻，反映出沉積環(huán)境能量強和物源供應(yīng)非常充足，認為是扇三角洲平原分流河道沉積［11，12］；阿爾善組上部阿四段主要為灰色白云質(zhì)泥巖和礫狀砂巖、細砂巖，為扇三角洲前緣的水下分流河道和水下分流間灣沉積。

3.3 連井相分析

優(yōu)選資料較全、位置有利的BB23井、BB73井、BB41井、BB21井和BB74井，開展連井相分析。該剖面位于研究區(qū)中部，大致呈北西—東南方向，基本上與物源平行，橫跨整個洼槽。

由連井相分析認為，該區(qū)整體上發(fā)育扇三角洲、濱淺湖和半深湖相。其中阿爾善組處于湖盆的斷陷期，廣泛發(fā)育扇三角洲相。整條剖面從下到上由扇三角洲的平原亞相過渡到前緣亞相。該段早期主要發(fā)育扇三角洲平原亞相的分流河道，后期則過渡到扇三角洲前緣的水下分流河道沉積。

表1 巴音都蘭北洼槽阿爾善組測井相特征

3.4 地震相分析

利用巴音都蘭北洼槽地震資料，結(jié)合單井相、連井相分析成果，綜合開展阿爾善組地震相分析，將該區(qū)劃分為四種地震相類型［13-15］，并大致呈南北向展布，如圖2、圖3所示。其東、西兩邊有沿盆地邊緣發(fā)育的弱振幅低連續(xù)雜亂前積地震反射和中振幅中連續(xù)楔形發(fā)散地震反射，反映了扇三角洲前緣亞相的反射特征，在這些地震相中，發(fā)育有中振低頻雜亂地震相，反映了扇三角洲平原亞相［16］；盆地中間有呈南北向的中振幅中連續(xù)的亞平行地震反射，反應(yīng)了濱淺湖的地震反射特征。

圖2 巴音都蘭北洼槽阿爾善組地震相圖

圖3 巴音都蘭北洼槽阿爾善組沉積相平面圖圖

3.5 沉積相平面展布特征

在單井相劃分和連井相對比的基礎(chǔ)上，結(jié)合地震相分析成果，確定各類沉積相的展布范圍和平面展布特征，如圖3所示。研究認為該區(qū)阿爾善組沉積微相和展布特征：以短水系、近物源和多物源為主要特征［17］。受東部斷層和西部斜坡的控制，沉積顆粒粗、厚度大、分布廣，沿東部陡岸斷層和西部斜坡發(fā)育有兩排較為相連的扇三角洲群，扇體群之間發(fā)育條帶狀的濱淺湖，缺乏深湖相的沉積［18-19］。

4 勘探潛力分析

4.1 勘探層位優(yōu)選

從勘探情況來看，阿爾善組為巴音都蘭凹陷北洼槽主要儲集層［20，21］。目前，阿爾善組在測試和產(chǎn)能上都有所突破。如：BB25井在阿爾善組1137.2～1148米測試獲19.7噸高產(chǎn)工業(yè)油流，1253～1274米測試日產(chǎn)油7.8噸；BB73井在阿爾善組1915～1922米測試日產(chǎn)油7.8噸；BB70x井在阿爾善組測試獲低產(chǎn)。結(jié)合沉積相研究成果，分析認為阿爾善組發(fā)育扇三角洲沉積，多為有利沉積相帶，是巴音都蘭北洼槽下步勘探的重點目標(biāo)層位。

4.2 有利目標(biāo)優(yōu)選

本區(qū)油氣分布主要受構(gòu)造和沉積相的雙重控制，油藏類型以構(gòu)造油藏、巖性油藏和古潛山油藏為主。根據(jù)勘探實踐和地質(zhì)規(guī)律，利用已有的三維地震和各類鉆井資料，結(jié)合構(gòu)造和有利相帶的研究以及油氣的分布規(guī)律，開展有利區(qū)帶的評價優(yōu)選。綜合分析認為，本區(qū)有利目標(biāo)的評價標(biāo)準應(yīng)遵循以下幾點：

（1）目標(biāo)區(qū)位于有利構(gòu)造帶附近；

（2）目標(biāo)區(qū)儲層發(fā)育，物性較好，處在有利相帶，扇三角洲前緣最為有利；

（3）目標(biāo)區(qū)處于油氣運移有利位置，且近油源，或近距離范圍內(nèi)有油氣顯示井點；

（4）目標(biāo)區(qū)油藏埋藏深度適中（2000米左右），鉆井成本較低。

根據(jù)以上幾個標(biāo)準，對全區(qū)有利目標(biāo)逐一進行評價，優(yōu)選BB21-BB41井區(qū)作為下步有利勘探目標(biāo)。該區(qū)位于斜坡的斷鼻構(gòu)造高部位，構(gòu)造位置比較有利；阿爾善組沉積期發(fā)育扇三角洲前緣亞相的有利相帶，扇三角洲前緣水下分流河道砂體發(fā)育，物性較好；油氣運聚條件優(yōu)越，洼槽生產(chǎn)的油氣可沿斜坡向上運移至目標(biāo)區(qū)聚集成藏，且周邊鉆井已見到良好油氣顯示，如BB21井在阿爾善組油氣顯示豐富，測試見到低產(chǎn)油流；埋藏埋深適中，預(yù)計阿爾善組頂部深度1700m，鉆探風(fēng)險較?。?2，23］。綜合以上幾點，認為BB21-BB41井區(qū)勘探潛力較大，是巴音都蘭北洼槽進一步擴大勘探成果的有利戰(zhàn)場。

5 結(jié)論

（1）巴音都蘭凹陷北洼槽阿爾善組處于盆地形成的初始期，地層厚度變化較大，沉積中心在洼槽的南部，總體上表現(xiàn)為南厚北薄的特征。

（2）阿爾善組沉積期主要發(fā)育扇三角洲相，阿四段為扇三角洲前緣的河口壩，阿三段為扇三角洲平原的分流河道，其中阿四段是該區(qū)主要的油氣儲集層和生油層。

（3）綜合沉積、構(gòu)造及油氣富集成藏規(guī)律各項研究成果，認為BB21-BB41井區(qū)成藏條件優(yōu)越，勘探潛力較大，是巴音都蘭北洼槽下步有利勘探目標(biāo)。

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Potential Analysis on Bayinhe Dulan North trough Arxan Sedimentary Facies and Exploration

Donghao Li
（Southwest Petroleum University， Chengdu， Sichuan， 610500， China ）

Abstract：Using the method of sedimentology， based on linelogging， mudlogging， core data， combined with regional geological background， the Ba Induran depression North trough Arxan sedimentary facies research.Through petrology symbol， linelogging facies， facies and single well facies analysis， connecting well section， to identify different types of sedimentary facies in the study area think， this area mainly developed fan delta facies， and various types of subfacies and microfacies are described in detail， a four section of fan delta front mouth bar， a section of the distributary channel of fan delta plain.Based on the single well facies and well contrast， determined the study area， the distribution range of deposition phase and plane distribution characteristics， that the Bayin Dulan trough in eastern North and steep fault in western slope of Arxan development in the two row is connected to the fan delta group， between the fan group development a shallow lake belt Subfacies.Sedimentary and structural research results， combined with the oil test， production test data， the reservoir forming rules of， to further clarify the direction ofexploration potential， and puts forward the next step in Bayindulan North subsag favorable exploration tar gets.

Key words：Ba Induran Depression in the North Depression Trough； The formation of the formation characteristics； Sedimentary Facies； Favorable Target

中圖分類號：TE111.3

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-8412 （2016） 02-119-06

DOI：工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http//www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.02.005

作者簡介：

李東昊（1991-），男，河北正定人，現(xiàn)就讀于西南石油大學(xué)研究生院地質(zhì)學(xué)專業(yè)。

E-mail： 283737386@qq.com