準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)古近系沉積相研究

熊 麗,張立強,王金有,宋俊朋

(中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266580)

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準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)古近系沉積相研究

熊 麗,張立強,王金有,宋俊朋

(中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266580)

為了系統(tǒng)研究準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)古近系地層展布及沉積特征,綜合地震、測井、錄井等資料,進行井-震結(jié)合對比,將古近系安集海河組分為兩個四級層序,在兩個四級層序內(nèi)又劃分出6個砂層組,在此基礎(chǔ)上,建立沉積格架,并根據(jù)測井錄井資料對6個砂層組進行沉積體系分析。通過單井和連井沉積相分析,安集海河組主要發(fā)育扇三角洲,砂質(zhì)灘壩及濱淺湖相三種沉積類型。

準(zhǔn)噶爾盆地;車排子地區(qū);古近系;層序;沉積相

勘探實踐證實準(zhǔn)噶爾盆地古近系為重要的勘探目的層系。車排子凸起兩翼勝利探區(qū)內(nèi)古近系有豐富油氣顯示,并有兩口井獲低產(chǎn)油流;鄰區(qū)中石油探區(qū)在卡6井區(qū),河南油田在春50井和春17井區(qū)獲得工業(yè)油流,并上報了三級儲量2 065萬噸。由于前期勘探程度低,鄰區(qū)資料缺乏,目前對準(zhǔn)西地區(qū)古近系沉積特征的認(rèn)識不夠深入,缺乏對砂體宏觀分布規(guī)律的系統(tǒng)總結(jié),古近系有利儲層的展布特征還未明確,導(dǎo)致針對古近系的勘探效果不佳,制約了下一步的勘探部署。因此,有必要利用工區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)地震、鉆井與野外露頭資料,系統(tǒng)開展準(zhǔn)西地區(qū)古近系沉積特征研究,該研究成果對于指導(dǎo)該區(qū)古近系的勘探部署、擴大勘探成果等具有重要的現(xiàn)實意義。

1 工區(qū)概況

研究區(qū)地處新疆準(zhǔn)噶爾盆地西緣北部,北部以扎伊爾山為界,南界為四棵樹凹陷,東側(cè)與紅車斷裂和昌吉凹陷相鄰,如圖1所示。車排子凸起在海西晚期形成,屬于繼承性的古隆起。工區(qū)內(nèi)地層缺失嚴(yán)重,古近系地層直接超覆于白堊系地層之上。車排子凸起地層具有東南厚西北薄的趨勢[1]。工區(qū)內(nèi)斷穿白堊系及上覆地層的正斷層主要為東西走向,形成于新近紀(jì)的天山運動,該斷層對工區(qū)內(nèi)油氣藏分布有重要影響,起到了油氣重新分配、油氣運移通道和形成遮擋條件的作用[2,3]。

2 古近系層序地層劃分

2.1 層序界面識別劃分

(1)層序界面識別 研究主要以不整合面和最大湖泛面作為關(guān)鍵界面來進行層序識別和劃分[4]。通過井震資料相結(jié)合,在前人劃分基礎(chǔ)上,識別目的層的層序界面。

古近系頂界面之下為安集海河組砂泥巖,頂界面之上為新近系沙灣組泥巖、砂巖、砂礫巖,巖性發(fā)生突變,巖性界面特征明顯。古近系底界面測井特征明顯,界面之下自然電位測井曲線值較高,而界面之上自然電位值突變?yōu)樨?fù)異常;并且自然電位曲線和自然伽馬曲線表現(xiàn)為正旋回特征,界面處自然伽馬曲線值較大。地震反射同相軸之間的接觸關(guān)系也是不整合面的一個識別標(biāo)志,不整合面處的地層往往出現(xiàn)不同程度的剝蝕和淋濾,從而在界面處產(chǎn)生高阻抗,在地震反射中則表現(xiàn)為同相軸振幅中強-強。

(2)層序界面劃分 根據(jù)地震反射同相軸的接觸關(guān)系,在前人研究的基礎(chǔ)之上,識別并劃分了研究區(qū)古近系的層序界面E1反射層和E2反射層,如圖2所示,總結(jié)出各層序界面的地震響應(yīng)特征。

圖1 準(zhǔn)西地區(qū)構(gòu)造位置及單元劃分簡圖Fig.1 Structural position and unit division schematic diagram of west Junggar Basin

圖2 層序界面地震反射剖面Fig.2 Sequence interface seismic reflection profile

在該工區(qū)范圍內(nèi),古近系紫泥泉子組地層不發(fā)育,只發(fā)育安集海河組,安集海河組底界面在地震剖面中對應(yīng)于E1反射層,該反射同相軸振幅較強,連續(xù)性好,易于識別,可以在全區(qū)進行追蹤解釋。界面之上反射同相軸連續(xù)性變差,中低振幅,具有上超特征,界面之下反射振幅強度稍強,呈現(xiàn)削截反射,界面上下地層呈不整合接觸關(guān)系。

安集海河組頂界面在地震剖面中對應(yīng)于E2反射層,該層序界面是一個大型的區(qū)域性不整合,反射同相軸高振高幅,連續(xù)性較好。

2.2 層序地層格架特征

通過對以上層序界面的識別,結(jié)合巖石特征的分析,綜合考慮構(gòu)造演化、古生物、古氣候和湖平面的相對變化特征等因素,建立研究區(qū)古近系層序地層格架[5,6],如圖3所示。層序Ⅰ對應(yīng)安集海河組一段2砂組和3砂組,分別對應(yīng)水進體系域和水退體系域。層序Ⅱ?qū)?yīng)安集海河組一段4砂組和安集海河組二段,分別對應(yīng)水進和水退兩個體系域。

3 安集海河組沉積相分析

3.1 相標(biāo)志

本區(qū)取心井段比較少,鉆井取心層位僅為安集海河組一段,而安集海河組二段只有井壁取心。因此,巖心觀察與鄰區(qū)古近系露頭所搜集到的巖性標(biāo)志、沉積構(gòu)造及粒度標(biāo)志自然成為研究區(qū)安集海河組最為主要的相標(biāo)志。

(1)巖石學(xué)特征 巖石類型較多,包括礫巖、砂礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖等,其中砂礫巖、砂巖主要出現(xiàn)在安一段下部,且垂向粒度變化較快,而安二段以粉砂巖和泥巖為主,且粒度變化不明顯。

(2)沉積構(gòu)造特征 工區(qū)古近系地層的沉積構(gòu)造類型簡單,但組合形式較為多樣。主要發(fā)育水平層理、交錯層理、粒序?qū)永?除此之外,工區(qū)內(nèi)還常見變形混雜構(gòu)造、生物擾動構(gòu)造、波痕構(gòu)造和化學(xué)成因構(gòu)造。

圖3 準(zhǔn)西地區(qū)古近系層序劃分綜合柱狀圖(春46井)Fig.3 Sequence division comprehensive column diagram of palaeogene in west Junggar Basin (Chun 46 well)

3.2 沉積相類型及其特征

通過大量的巖心觀察、成分與粒度分析以及測井、地震等識別標(biāo)志的詳細(xì)研究,結(jié)合前人的研究成果,發(fā)現(xiàn)安集海河組主要發(fā)育三種沉積相類型,即扇三角洲、砂質(zhì)灘壩、濱淺湖相。

(1)扇三角洲相 從湖盆的演化階段來看,扇三角洲主要發(fā)育于低位體系域[7],該時期形成的三角洲以退積作用為主。

扇三角洲平原亞相碎屑流沉積不發(fā)育,辮狀溝道及溝道間漫流沉積是本相帶的主要微相類型。巖性主要為灰黃色礫巖、含礫砂巖及棕紅色泥巖。巖石分選較差,顆粒次棱角狀為主,成熟度較低;發(fā)育塊狀層理、交錯層理及沖刷充填構(gòu)造。砂體下切疊加明顯,橫向不穩(wěn)定。

扇三角洲前緣亞相主要發(fā)育水下分流河道,河道間與河口壩不發(fā)育。水下分流河道巖性主要為細(xì)礫巖、砂礫巖及含礫中粗粒砂巖,發(fā)育楔狀交錯層理。粒度概率曲線多為上拱弧形或低斜率兩段式。

(2)砂質(zhì)灘壩 在研究區(qū)內(nèi),位于湖盆岸線凸出的砂質(zhì)灘壩多屬砂壩,單層砂體厚度較大。這些砂質(zhì)灘壩主要出現(xiàn)于安二段沉積時期。巖性主要為灰色粉細(xì)砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,總體巖性較細(xì),分選良好,含有生物活動遺跡以及生物顆粒。沉積構(gòu)造類型多樣,主要有層理、波痕、生物擾動、潛穴等構(gòu)造[8]。

(3)濱淺湖相 巖性主要為淺灰色、灰綠色泥巖和砂質(zhì)泥巖,沉積構(gòu)造類型多樣,層理類型多以水平、波狀層理為主,泥巖中含有生物活動遺跡以及生物顆粒。見季節(jié)性的韻律層理和塊狀層理,水動力強度較大的濱湖區(qū)有小型交錯層理。

4 沉積體系展布

平面相邊界以測井相、砂巖厚度等值線為依據(jù),比如扇三角洲平原砂巖單層厚度小,但粒度很粗,常與泥巖互層;扇三角洲前緣砂巖單層厚度較大,泥巖顏色多為灰綠色;席狀砂及遠(yuǎn)砂壩單砂層厚度薄,自然電位曲線呈指狀或弱漏斗形[4]。

4.1 安集海河組一段沉積時期

準(zhǔn)西地區(qū)古近系安集海河組一段沉積相圖見圖4。安集海河組一段2砂組處于盆緣層序初始發(fā)育階段,以湖進體系域為特色。以古梁子為界,盆緣古溝道以南為主要的沉降區(qū),地形比較陡,而研究區(qū)北部多處于剝蝕狀態(tài)。此時的盆緣主要發(fā)育大型扇三角洲、濱淺湖相,如圖4(a)所示。扇三角洲群出現(xiàn)在研究區(qū)東部,由兩個扇體組成,并以春50-2井扇體為主,該扇三角洲群大致南北向展布,延伸范圍較廣。該沉積體系巖性偏粗,主要為細(xì)礫巖、含中礫細(xì)礫巖及砂礫巖,砂礫巖體厚度多大于10 m,以前緣亞相為主。

安集海河組一段3砂組以湖退體系域為特色,盆緣仍發(fā)育扇三角洲與濱淺湖沉積,如圖4(b)所示,東部扇三角洲前緣之間的春50井、春50-8井、春29井區(qū)及春50-2井區(qū)也形成了砂質(zhì)灘壩沉積,由此構(gòu)成了扇三角洲-砂質(zhì)灘壩沉積體系。研究區(qū)西部扇三角洲群由蘇102井和蘇101井兩個扇體疊加而成,大致南北向展布,向南延伸范圍很廣。在春50-9井扇三角洲朵葉體的東側(cè),發(fā)育砂質(zhì)灘壩沉積,該灘壩砂體厚度小于5 m以細(xì)砂巖為主。

圖4 準(zhǔn)西地區(qū)古近系安集海河組一段沉積相圖Fig.4 Sedimentary facies diagram of 1st section of Anjihaihe group of palaeogene in west Junggar Basin

安集海河組一段4砂組的沉積時期砂體分布最小,濱淺湖與小型扇三角洲成為該時期的主要沉積相類型。此時物源供給不足,河流作用較弱,形成的扇體砂巖厚度一般小于4 m,巖性偏細(xì),如圖4(c)所示。

4.2 安集海河組二段沉積時期

準(zhǔn)西地區(qū)古近系安集海河組二段沉積相圖見圖5。

安集海河組二段1砂組沉積期湖盆擴張,古水深上升,以淺湖相為主,如圖5(a)所示。由于地形平緩,物源供給不充分,扇體延伸較小,形成兩個小型的近岸退積型緩坡扇三角洲沉積,分別位于蘇1-3井區(qū)和蘇301井區(qū)。該期扇三角洲前緣砂體巖性偏細(xì),厚度一般小于4 m。

該段2砂組沉積期發(fā)育緩坡扇三角洲-砂質(zhì)灘壩沉積體系,如圖5(b)所示。蘇301井區(qū)扇三角洲總體向東南延伸,砂巖厚度一般小于4 m,該區(qū)扇體規(guī)模比1砂組大。因受其影響,在湖浪作用下,在蘇3井以東區(qū)域形成眾多灘壩砂體,但砂巖厚度一般小于4 m。由于地形平緩,該區(qū)域砂體局部疊加連片。

安集海河組3砂組則處于湖退體系域階段早期,根據(jù)鉆井資料統(tǒng)計,僅在春46井附近發(fā)育砂質(zhì)淺灘沉積,如圖5(c)所示,該區(qū)大部分為濱淺湖泥質(zhì)沉積[9]。

5 結(jié)論

綜合上述研究,主要得到以下幾點結(jié)論:

(1)綜合地震、錄井及測井等資料,根據(jù)層序界面的識別標(biāo)志,分析了不同級別層序的邊界特征,將研究區(qū)古近系劃分為一個三級層序(相當(dāng)于安集海河組),兩個四級層序(相當(dāng)于安一段與安二段),進一步劃分出四個體系域六個準(zhǔn)層序組。

(2)依據(jù)準(zhǔn)西地區(qū)關(guān)鍵井相分析和連井剖面相分析,研究了不同砂組相類型的分布及組合關(guān)系,建立了區(qū)域沉積格架,層序Ⅰ相當(dāng)于安一段主要由2砂組、3砂組和4砂組構(gòu)成。層序Ⅱ相當(dāng)于安二段僅有1砂組沉積,2～4砂組因剝蝕缺失,其中1砂組沉積時期發(fā)生持續(xù)向北湖進,主要為淺湖相沉積。

(3)在層序地層格架內(nèi),通過大量的巖心觀察以及測井等相標(biāo)志的詳細(xì)研究,對該區(qū)安一段和安二段沉積相進行了較為全面、系統(tǒng)的研究,安集海河組發(fā)育的相類型比較簡單,主要有扇三角洲、濱淺湖、灘壩等。

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Study on Palaeogene Sedimentary Facies in Chepaizi Area of Junggar Basin

Xiong Li,Zhang Liqiang,Wang Jinyou,Song Junpeng

(SchoolofGeosciencesandTechnology,ChinaUniversityofPetroluem,Qingdao266580,China)

In order to systematic study the strata distribution and sedimentary characteristics of palaeogene stratum in Chepaizi area of Junggar Basin,combine seismic and logging data to conduct well-seismic combination comparison and divide the Anjihaihe group of palaeogene into two four-level sequences and then divide six sand layers within the two four-level sequences;based on this to establish sedimentary framework and conduct sedimentary system analyze on six sand layers according to logging data. According to the sedimentary facies analysis of single well and connected wells,the Anjihaihe group mainly develops three sedimentation types including fan-delta,sandy beach and bar and shore-shallow lake facies.

Junggar Basin;Chepaizi area;Palaeogene;Sequence;Sedimentary facies

Xiong Li,Zhang Liqiang,Wang Jinyou,etal.Study on Palaeogene Sedimentary Facies in Chepaizi Area of Junggar Basin[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(6):31-35.[熊麗,張立強,王金有,等.準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)古近系沉積相研究[J].甘肅科學(xué)學(xué)報,2016,28(6):31-35.]

10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.06.007.

2016-04-08;

2016-05-16.

熊麗(1991-),女,湖北鄂州人,碩士研究生,研究方向為油氣藏開發(fā).E-mail:xiongli0627@163.com.

TE122.2

A

1004-0366(2016)06-0031-05