準(zhǔn)噶爾盆地霍瑪吐背斜帶紫泥泉子組沉積相研究

隆雨辰

摘要： 研究區(qū)包括西湖背斜、獨(dú)山子背斜、安集海背斜、呼圖壁背斜、霍爾果斯背斜、瑪納斯背斜、吐谷魯背斜，面積約7475km2。本文主要是，綜合鉆井、地震、露頭資料，針對研究區(qū)各個(gè)背斜開展上白堊統(tǒng)東溝組沉積微相研究，確定沉積微相劃分依積相和測井相分析，在針對不同局部構(gòu)造有重點(diǎn)（安集海河組和沙灣組針對研究區(qū)西部、紫泥泉子組針對全區(qū)、東溝組針對研究區(qū)中東部）的進(jìn)行白堊系東溝組。綜合巖心、測井、地震相，重點(diǎn)針對各個(gè)背斜開展沉積微相展布研究，理清砂體連通關(guān)系、展布規(guī)律及其控制因素。

Abstract： Research areas include Lake anticline， Dushanzi anticline， Anjihai anticline， Hutubi anticline， Huoerguosi anticline， Manas anticline， Tugulu anticline. The area is about 7475km2. There are about the data of drilling， seismic and outcrop in this paper. This paper mainly researches the upper cretaceous sedimentary microfacies of Donggou group for the anticline in the research area. The classification of sedimentary microfacies and logging facies analysis are determined. The Cretaceous Donggou group is carried out by different local structures（ the western part is studied by Anji Anjihaihe group and Shawan group， the region is studied by Ziniquanzi group， the middle east part is studied by Donggou group）. The corestone， well logging， seismic facies are combined to study the sedimentary microfacies distribution of each anticline. And the sand body connectivity， distribution law and control factors are clarified.

關(guān)鍵詞： 霍瑪吐背斜帶；沉積相；東溝組

Key words： Houma spit anticline belt；sedimentary facies；Donggou group

中圖分類號：P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-4311（2017）06-0176-04

0 引言

沉積相是沉積學(xué)研究的核心，隨著油氣田勘探與開發(fā)工作的發(fā)展，國內(nèi)外對沉積相劃分精度越來越高，對沉積相研究的要求也越來越細(xì)，于是沉積微相研究應(yīng)運(yùn)而生。本次文章通過野外露頭觀察，根據(jù)巖石巖心類型、沉積結(jié)構(gòu)及構(gòu)造、古生物、沉積旋回，結(jié)合測井、錄井等資料劃分米倉山地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組的沉積相，并進(jìn)一步劃分沉積相直至沉積微相，詳細(xì)刻畫各沉積相特征。隨著測井學(xué)科的發(fā)展，測井給人們所提供的豐富地質(zhì)信息逐漸成為地層沉積學(xué)研究中強(qiáng)有力的技術(shù)手段，使得沉積微相的分析研究達(dá)到了半定量化的程度。測井資料能反映出巖石的巖性、砂體的粒度、分選性、泥質(zhì)含量、物性、空隙流體性質(zhì)，沉積旋回、地層接觸關(guān)系，甚至巖石成分及含量、層理類型等，這樣以巖心分析為支撐，在巖心相分析以確定了大的沉積背景的前提下，用巖心分析配以測井分析得出的結(jié)論是非?？煽壳矣行У?。盡管測井技術(shù)在某些方面還不盡完善，但在國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，測井技術(shù)結(jié)合巖心分析測試手段是沉積微相研究的一種有效而實(shí)用的方法。此方法已經(jīng)在勘探和開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用，成為相研究的最主要手段。根據(jù)沉積構(gòu)造、古生物及化石、沉積旋回、綜合利用測井、鉆井、錄井資料及巖心觀察等手段，從新的角度分析了準(zhǔn)噶爾盆地霍瑪吐背斜帶紫泥泉子組主要沉積體系。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

準(zhǔn)噶爾盆地南緣位于北天山前緣，東起博格達(dá)山山前，西至精河，北以烏蘇-奎屯-石河子-呼圖壁-昌吉連線為界，面積約24000km2，主要是在喜山期形成的一個(gè)多旋回坳陷?；衄斖卤承睅挥谀暇壷卸?，屬于南緣中-新生界三排構(gòu)造的中的第二排，主體自西向東分布有霍爾果斯背斜、瑪納斯背斜以及吐谷魯背斜三個(gè)背斜。區(qū)內(nèi)發(fā)育的沉積地層最厚可達(dá)15000m，并發(fā)育多套生儲(chǔ)蓋組合，資源潛力巨大，南緣霍瑪吐背斜帶位于準(zhǔn)噶爾盆地北天山山前沖斷帶的二級構(gòu)造單元上，南為齊古斷褶帶，北是中央凹陷的南斜坡。（圖1）南緣中上組合油氣藏類型以構(gòu)造油氣藏為主，兼有構(gòu)造—巖性油氣藏。油氣成藏模式受構(gòu)造沉積演化控制具有多樣性，主要包括自生自儲(chǔ)原生油氣藏、下生上儲(chǔ)次生油氣藏和混合型油氣藏。組合油氣藏類型以次生油氣藏為主，斷裂為油氣運(yùn)移的最主要通道，常與背斜共同控制成藏。南緣油氣成藏期次整體上大致可分為兩期，分別在燕山運(yùn)動(dòng)末期和喜山運(yùn)動(dòng)末期，以后者為主。盆地南緣構(gòu)造形成期晚，油氣運(yùn)移聚集時(shí)間短，故油氣藏充滿度一般比較低；由于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，大套區(qū)域性和區(qū)帶性蓋層之下的儲(chǔ)集層是油氣成藏的有利層位。同時(shí)，因構(gòu)造形成期晚，油氣運(yùn)移聚集時(shí)間短，那些具有良好儲(chǔ)蓋組合和油氣運(yùn)移通道的構(gòu)造率先成藏。[1-5]

2 沉積構(gòu)造

通過對研究區(qū)鉆井資料的統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，南緣中段霍瑪吐背斜帶東溝組巖性主要為砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖。沉積構(gòu)造類型豐富（圖2），廣泛發(fā)育著板狀交錯(cuò)層理、爬升波紋層理、水平層理、河道底部沖刷充填、生物擾動(dòng)構(gòu)造、泄水構(gòu)造等。

泄水構(gòu)造是迅速堆積的松散沉積物內(nèi)由于孔隙水的泄出而形成的同生變形構(gòu)造。在孔隙水向上泄出的過程中，破壞了原始沉積物的顆粒支撐關(guān)系，而引起顆粒移位和重新排列，形成新的變形構(gòu)造（圖2（a））。

生物擾動(dòng)構(gòu)造（圖2（b））是底棲生物的活動(dòng)是沉積物遭受破壞而形成不具有確定形態(tài)的生物擾動(dòng)現(xiàn)象。

水平層理（圖2（c））主要產(chǎn)于細(xì)碎屑巖中，這種層理是在比較弱的水動(dòng)力條件下，由懸浮沉積而成。[6-8]

3 測井相分析

南緣霍瑪吐背斜帶中上組合發(fā)育了曲流河—曲流河三角洲沉積和辮狀河—辮狀河三角洲沉積，不同相帶之間的沉積微相其測井響應(yīng)有時(shí)有相似的特征，因此，測井相轉(zhuǎn)化為沉積相的過程，除了測井響應(yīng)形態(tài)分析外，還應(yīng)考慮整體背景資料，以便更準(zhǔn)確地將測井相轉(zhuǎn)化為沉積相。根據(jù)上述分析，按照成因上的相似性及測井響應(yīng)的相似性，將測井相總結(jié)為正韻律水道化沉積測井相、反韻律（天然堤、決口扇、河口壩、遠(yuǎn)砂壩）及均一細(xì)粒沉積（河漫灘、河道間灣）測井相。

①正韻律的水道化沉積測井相：該測井相根據(jù)測井曲線形態(tài)差異可分為箱形和鐘形兩種。箱形測井相的GR曲線幅度可呈現(xiàn)出中幅、高幅，形態(tài)特征為箱形-疊置箱形，底部突變接觸，頂部漸變或突變接觸；該測井相一般認(rèn)為是水動(dòng)力較強(qiáng)的沉積環(huán)境的產(chǎn)物，沉積物巖性相對單一，分選比較好。鐘形測井相的自然電位曲線為鐘型或疊置鐘形曲線，曲線異常幅度中-高幅，底部與下部巖層呈突變接觸，頂部與上部巖層漸變接觸。

②反韻律沉積測井相：反韻律沉積測井相測井曲線形態(tài)主要呈漏斗形、指形。中幅漏斗形測井相曲線形態(tài)呈漏斗形，曲線異常幅度中等，微齒-光滑，齒中線可向內(nèi)收斂，一般底部呈漸變接觸，三角洲河口砂壩有這種特征；中幅指形測井相自然電位曲線幅度中-高異常，曲線光滑，齒中線向內(nèi)收斂，曲線形態(tài)呈指狀或鈍指狀，頂?shù)滓话憔蕽u變接觸，一般認(rèn)為是遠(yuǎn)砂壩或?yàn)蔚某练e特征是天然堤、決口扇沉積具有指狀形態(tài)，河口壩遠(yuǎn)砂壩沉積多為漏斗形。

③均一細(xì)粒沉積測井相測井曲線形態(tài)為直線形，GR曲線近似直線，并且曲線異常幅度極低或無異常，河道間的泥巖一般表現(xiàn)出此類特征。[9-11]

4 地震相分析

（圖3）是霍爾果斯背斜東溝組一段均方根振幅屬性圖，其提取的時(shí)窗范圍是東溝組底界以上50ms，提取的振幅進(jìn)行歸一化處理，令其值限定于1到100，其中黃、紅色區(qū)域代表富砂區(qū)，其值多分布在35到50，藍(lán)、紫色區(qū)域代表富泥區(qū)，其值多分布在1到20，綠色淺藍(lán)色代表過渡區(qū)，其值多分布在20到35。從圖中可以看出，紅色虛線圓圈內(nèi)的地區(qū)是砂體發(fā)育較為廣泛的地區(qū)，對應(yīng)于曲流河河道砂沉積，其大體方向呈東西向，與現(xiàn)有的沉積相分析吻合。[11-18]

5 巖相分析

東溝組共觀察取心井6口，分別以霍002井、霍001井、瑪納001井為例。

霍002井取巖心8筒（圖4），集中在東一段，為曲流河沉積。如由圖8可見，霍002井在第7筒巖心井段和第5筒巖心井段出現(xiàn)曲流河河道疊置，并且該河道多為含礫細(xì)砂巖，其中礫石成份為褐紅色泥礫，最大粒徑可達(dá)10cm，偶見礫石，粒徑0.5～2cm。除含礫細(xì)砂巖及含礫中砂巖外，霍002取心段多為褐色粉砂質(zhì)泥巖、灰色粉砂巖以及褐紅色泥巖。從沉積物特征及其組合樣式可初步判定該河道的流水動(dòng)力不強(qiáng)，應(yīng)為曲流河河道沉積。在霍002井3815.9m～3820.16m巖心中有大量曲流河天然堤中發(fā)育的爬升波紋層理和生物擾動(dòng)構(gòu)造。

霍001井共取巖心10筒，第8、9、10筒取心于東溝組（圖5）。第10筒巖心在東二段，第8、9筒巖心在東三段。霍001井東二段及東三段均發(fā)育曲流河沉積。第10筒巖心為褐色粉砂巖，中部有多期河道疊置，河道底部均見大量定向排列的泥礫，泥礫粒徑最大為1.5cm。第8筒巖心底部為紅褐色泥巖，向上變?yōu)榧t褐色粉砂質(zhì)泥巖，見小型板狀交錯(cuò)層理、爬升波紋層理、水平層理以及生物擾動(dòng)構(gòu)造。第9筒巖心底部為紅褐色泥巖，上部為紅褐色細(xì)砂巖與紅褐色泥巖互層，細(xì)砂巖井段發(fā)育蟲孔和生物擾動(dòng)構(gòu)造?？傮w上看，顏色為褐色以及紅褐色，巖性為粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖。

瑪納001井東溝組共取巖心2筒（圖5），均取于東三段，為曲流河沉積。第3筒巖心下部為褐色細(xì)砂巖，上部為褐色含礫細(xì)砂巖，見河道沖刷面。第2筒取心段下部為褐色細(xì)砂巖，上部為褐色含礫細(xì)砂巖，見河道沖刷面。總體上看，取心巖心顏色為褐色，多為細(xì)砂巖、粉砂巖以及泥巖，河道底部滯留沉積含泥礫。[18-20]

6 結(jié)論

①通過砂地比分析以及重礦物組合、分區(qū)、穩(wěn)定系數(shù)的變化，認(rèn)為準(zhǔn)噶爾盆地第三系發(fā)育四大物源，主要發(fā)育南部、西部和北部物源，東部物源分布局限；深入分析認(rèn)為南緣中段發(fā)育四大水系，由東向西依次為昌吉、呼圖壁、瑪納斯以及奎屯，并且具有繼承性。昌吉和奎屯物源母巖為變質(zhì)巖和中基性巖，呼圖壁及瑪納斯以中基性母巖為主。

②湖平面升降及物源體系控制第三系沉積體系分布格局及砂體展布。

從紫泥泉子期到沙灣期，總體上為從水進(jìn)到水退的一個(gè)完整沉積旋回，自下而上巖性由粗變細(xì)再變粗的沉積序列。紫泥泉子組為辮狀河-辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系，砂體發(fā)育。

③建議在重視構(gòu)造型油氣藏勘探的同時(shí)，還應(yīng)重視巖性油氣藏的勘探，南緣大構(gòu)造的圍斜區(qū)應(yīng)是第三系巖性或構(gòu)造背景下的巖性油氣藏勘探有利區(qū)。

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