瑪湖凹陷百口泉組砂礫巖建筑結(jié)構(gòu)要素層次分析

張昌民，劉江艷，潘進，朱銳

建筑結(jié)構(gòu)要素分析是Miall提出的用于解剖沉積體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種沉積學(xué)研究方法[1]，這一方法最初應(yīng)用于河流沉積學(xué)領(lǐng)域[2-9]，之后不斷推廣到對其他類型沉積體系的解剖[10-14]，目前已經(jīng)發(fā)展成為研究沉積體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要手段。建筑結(jié)構(gòu)要素分析法引入中國之后，在中國得到快速傳播和發(fā)展[15-19]，在露頭調(diào)查[20-23]、現(xiàn)代沉積研究[24-25]、地下地質(zhì)解剖[26-31]等方面得到廣泛應(yīng)用，在油氣勘探和開發(fā)中發(fā)揮了重要的作用，尤其是在儲集層研究中，應(yīng)用這一方法，實現(xiàn)了對儲集層結(jié)構(gòu)的精細解剖，為勘探階段經(jīng)濟有效儲量計算和開發(fā)階段加密鉆井、注水調(diào)剖和三次采油等措施的實施提供了堅實的地質(zhì)基礎(chǔ)。

瑪湖凹陷是準噶爾盆地主要的含油氣凹陷，也是準噶爾盆地最主要的油氣生產(chǎn)地區(qū)。自2010年以來，在瑪湖凹陷下三疊統(tǒng)百口泉組勘探發(fā)現(xiàn)了大量的油氣資源[32-34]，但是，由于百口泉組是一套以礫巖和含礫砂泥巖為主的砂礫巖沉積[35-39]，地層厚度大、粒度粗、分選差，沉積體系隨湖平面變化十分頻繁，砂礫巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)看似簡單實則十分復(fù)雜，儲集層非均質(zhì)性非常強，研究此類砂礫巖體的形成過程和建筑結(jié)構(gòu)要素，對正確評價和高效開發(fā)利用砂礫巖油氣資源具有至關(guān)重要的作用。

1 方法與原理

本文將經(jīng)典的建筑結(jié)構(gòu)要素分析法[1]和儲集層研究中的層次分析法[40]相結(jié)合，實現(xiàn)對瑪湖凹陷百口泉組砂礫巖沉積體建筑結(jié)構(gòu)要素層次分析。

Miall的建筑結(jié)構(gòu)要素分析法[1-6]運用建筑學(xué)的觀點認識沉積體，認為不同的建筑物具有不同的結(jié)構(gòu)，建筑物的結(jié)構(gòu)由不同的建筑結(jié)構(gòu)要素通過不同的組合方式構(gòu)建而成。沉積砂體也是由不同的砂體建筑結(jié)構(gòu)要素構(gòu)建的，通過分析砂體各建筑結(jié)構(gòu)要素及其組合方式可以重建砂體的形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)要素分析法包括巖石相劃分、沉積界面識別、建筑結(jié)構(gòu)要素分析以及沉積模式的建立等4方面的內(nèi)容。巖石相被認為是巖性和沉積構(gòu)造有別于砂體其他部位且反映特定水動力條件的沉積單元，用巖石的代表性粒度和沉積構(gòu)造2個屬性命名。沉積界面是將沉積體不同部位分隔開的界面，根據(jù)沉積動力機制的級次性可劃分為不同層次（或稱級次，級別，Hierarchy ofboundarysurfaces）。建筑結(jié)構(gòu)要素是具有特定幾何形態(tài)、反映了特定的沉積水動力方式的成因單元，不同的建筑結(jié)構(gòu)要素具有不同的巖石相組合和三維形態(tài)。河流的水動力方式?jīng)Q定了河道和河床形態(tài)，進而決定了河床上發(fā)育的大型底形類型及其形成的建筑結(jié)構(gòu)要素。根據(jù)沉積砂體中建筑結(jié)構(gòu)要素的類型可以恢復(fù)古河道和古河床的形態(tài)特征，重建河流沉積模式。

文獻［41］認識到地質(zhì)現(xiàn)象存在層次性規(guī)律，提出了儲集層研究中的層次分析法[40，42-44]，認為通過一系列成因上相互關(guān)聯(lián)的界面可以把地質(zhì)體劃分為成因和規(guī)模不同的層次，這些界面稱為層次界面，界面以內(nèi)所包含的地質(zhì)體為層次實體，不同層次的層次實體具有不同的結(jié)構(gòu)，取決于構(gòu)成該層次實體的結(jié)構(gòu)要素的類型及其組合方式。由此可以將建筑結(jié)構(gòu)要素的概念進一步擴充為構(gòu)成不同層次地質(zhì)實體、具有不同成因意義和幾何形態(tài)的地質(zhì)單元，建筑結(jié)構(gòu)要素不再局限于Miall所指的河道內(nèi)部大型底形等二級地貌單元。砂體內(nèi)部存在不同層次的界面，不同層次的界面分隔了不同層次的實體，不同的層次實體由不同的建筑結(jié)構(gòu)要素組合而成。儲集層建筑結(jié)構(gòu)層層嵌套，一個高層次的建筑結(jié)構(gòu)要素包含一個或者多個類型相同或者相異的低層次建筑結(jié)構(gòu)要素，通過分析不同層次建筑結(jié)構(gòu)要素的類型、形態(tài)和分布能夠?qū)崿F(xiàn)對地質(zhì)體的精細解剖，這種方法稱為儲集層建筑結(jié)構(gòu)要素層次分析法，筆者依據(jù)這一原理對瑪湖凹陷黃羊泉扇和夏子街扇百口泉組砂礫巖體的建筑結(jié)構(gòu)進行層次解剖（圖1）。

圖1 瑪湖凹陷百口泉組儲集層建筑結(jié)構(gòu)層次劃分示意

2 巖石相類型

通常依據(jù)巖性和沉積構(gòu)造命名巖石相，首先將巖石相分為礫巖、砂巖和細粒巖3大類，然后結(jié)合沉積構(gòu)造進行定名。這一方法合適砂泥巖地層，但對礫巖地層顯得過于粗糙。主要有3方面原因：①砂礫巖層序中礫巖的粒度從毫米級的細礫到分米、甚至米級巨礫，變化極大，用一個符號無法描述礫巖的多樣性，也無法區(qū)分各種礫巖巖石相，因而需要按粒度對礫巖進一步分類；②砂礫巖地層沉積機理具有多樣性，同一礫級的礫巖既可能是河流搬運的，也可能是泥石流沉積的，不同水動力機制沉積的礫巖顆粒磨圓度、分選性、排列方式以及巖石中雜基的含量等差異極大，嚴重影響儲集層性質(zhì)優(yōu)劣，必須加以區(qū)分；③瑪湖凹陷百口泉組是在干旱氣候條件下由沖積扇、河流扇、扇三角洲等沉積形成的一套粗粒沉積層序，水上和水下氧化還原條件差異極大，巖石顏色對沉積環(huán)境反映比較敏感，是區(qū)分巖石相反映巖石相成因、指示沉積環(huán)境的重要指標(biāo)。

文獻［45］通過對瑪湖凹陷百口泉組82口取心井的1 922 m巖心進行詳細的觀察描述，對巖石的巖性、顏色、沉積構(gòu)造、分選性、磨圓度、定向性、支撐方式、膠結(jié)類型、膠結(jié)物成分、最大粒徑、平均粒徑、粒度范圍、含油性、礫石成分和地層接觸關(guān)系等15個方面的特征進行了記錄，提出了以巖石的粒度、沉積構(gòu)造、顏色和顆粒支撐方式等4種屬性為主的多屬性巖石相命名方案。分類首先根據(jù)粒度范圍將巖石相分為礫巖相（G）、砂巖相（S）和泥巖相（M）共3大類；對每個大類按照粒度進一步分為亞類，M1和M2分別表示粉砂質(zhì)泥巖和泥巖；S1—S6分別表示極粗砂巖、粗砂巖、中砂巖、細砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖；G1—G5分別表示巨礫巖、粗礫巖、大中礫巖、小中礫巖和細礫巖；Ⅰ—Ⅳ分別表示顆粒支撐、多級顆粒支撐、雜基顆粒支撐和雜基支撐。配合沉積構(gòu)造和顏色特征，在百口泉組砂礫巖地層中共識別出了227種巖石相類型。其中礫巖巖相152種，砂巖巖相63種，泥巖巖相12種（表1，圖2）。

表1 瑪湖凹陷百口泉組巖石相類型（據(jù)文獻［45］）

3 界面系列

界面是層次實體的邊界，Allen[46]最初在河流沉積中劃分出3級界面，之后Miall又增加了第4級界面，即古峽谷中的河道帶的底界面[1]，1988年Miall將4級界面系列擴展為6級[3]，1991年又增加了第7級大型沉積體系（或者扇域）和第8級盆地充填復(fù)合體[5]，1996年將沖積沉積體的界面及其沉積單元劃分擴展為9級系列[6]。層次界面的序列由小到大從第1級開始編號依次增加。

圖2 典型巖石相基本特征

不同學(xué)者結(jié)合研究實際進行界面系列的劃分和編號。文獻［40］和文獻［44］在研究雙河扇三角洲砂體時根據(jù)由大到小的順序?qū)Τ练e界面進行命名，首先確定油層組的界線，然后確定小層、單層、油砂體的邊界等，文獻［17］和文獻［19］按照規(guī)模由大往小的順序?qū)Τ练e界面進行分類?，敽枷莅倏谌M砂礫巖體可以劃分出11級沉積界面（表2），第1級界面是紋層界面，由水流中猝發(fā)性的瞬時渦動形成；第2級界面是單個交錯層系的界面，代表一個沙丘（微底形）加積過程；第3級界面是層系組界面，反映沙丘的形態(tài)發(fā)生了變化；第4級界面類似于砂壩增生面，反映砂壩的增生過程；第5級界面為砂壩界面，依靠地下資料很難區(qū)分第4級和第5級界面；第6級界面是單一河道的邊界；第7級界面是復(fù)合河道界面；第8級界面為同一時期活動的單個沖積扇的界面；第9級界面為多個單扇體疊置形成的復(fù)合扇朵葉體界面；第10級界面為百一段、百二段和百三段頂?shù)捉缑妫坏?1級界面是百口泉組頂?shù)捉缑?。其中?級—第3級界面主要依靠巖心進行識別（圖3a），第4級—第8級界面需要結(jié)合測井曲線進行判別（圖3b，圖3c，圖3d），第9級—第11級界面需要運用地震資料進行劃分（圖3e），通過測井和地震資料識別的高級別界面也可以在巖心上進行標(biāo)定。

表2 瑪湖凹陷百口泉組沉積界面層次劃分

4 建筑結(jié)構(gòu)要素

Miall的建筑結(jié)構(gòu)要素[1-6]特指由河道內(nèi)不同的水流方式塑造的大型底形（Macro-form，即河道內(nèi)部的二級地貌單元）加積形成的三維沉積體。本次研究認為建筑結(jié)構(gòu)要素是發(fā)育在一定的層次界面內(nèi)具有不同成因和三維形態(tài)的一系列地質(zhì)體，建筑結(jié)構(gòu)要素也具有層次性，其層次級別與沉積界面相對應(yīng)，分為11個層次（圖4）。

圖3 不同層次沉積界面的特征及識別方式

圖4 不同層次建筑結(jié)構(gòu)要素地層特征及其成因模式

第1級是構(gòu)成交錯層理的紋層，不同紋層的形態(tài)和粒度構(gòu)成、顆粒組構(gòu)各不相同，有些紋層水平，有些紋層傾斜，有些紋層平直，有些紋層彎曲，有些紋層由砂質(zhì)或者泥質(zhì)組成，有些紋層由礫石組成，有些紋層粒度均一，有些紋層內(nèi)部有粒度遞變，有些紋層厚度一致，有些紋層沿傾向厚度變薄或者變厚，這些差異反映了沉積過程水深、流速以及水流中的泥沙成分和含量的不同。礫巖交錯紋層界線比較模糊，需要仔細辨認粒徑變化。第2級是單個交錯層系，層系是由沙丘或沙波遷移形成的具有相同紋層結(jié)構(gòu)的沉積單元，受巖心尺寸的限制，在巖心上往往難以觀察到完整的交錯層系，很難判斷沉積構(gòu)造的類型。礫巖巖性粗糙，識別層系界面比較困難。第3級是層系組，是具有相同巖石相的層系的組合，由類型相同但加積方向不同的沙丘或沙波垂向疊置而成。第4級是砂壩增生體，指示河道砂壩的幕式生長過程。砂礫質(zhì)河道砂壩增生體包含2種以上巖石相，在不同的增生體之間發(fā)育相對細粒的沉積層，代表加積作用的短暫停頓或者變緩。第5級是河道砂壩，這一層次才相當(dāng)于Miall所指的建筑結(jié)構(gòu)要素。礫質(zhì)河床河道砂壩形態(tài)十分復(fù)雜，以各種礫質(zhì)縱向壩最為多見，但也發(fā)育點砂壩、橫向砂壩等二級地貌單元。一些礫質(zhì)河床上的砂壩可以進一步劃分出多個級別的次級砂壩。依靠巖心和測井曲線可以識別5級界面，劃分砂壩的垂向邊界，但很難刻畫砂壩的三維形態(tài)。第6級是單河道沉積體，由單一河道加積形成。百口泉組屬于粗粒扇狀沉積體系，扇面上河網(wǎng)交錯分布，同一河段發(fā)育多個河道，即使在露頭上也難以劃分單個河道邊界，地下地質(zhì)研究中只能依靠巖心和測井曲線在垂相上識別一些互相疊置的河道沉積。第7級是沉積微相，包括復(fù)合河道、泥石流、泥流、水下分流河道、河口砂壩、席狀砂、碎屑流和湖相泥等。復(fù)合河道砂體由多個單河道砂體疊置而成，地貌上與流槽[47]相似，其上下邊界發(fā)育較明顯的砂質(zhì)或泥質(zhì)沉積，內(nèi)部無明顯的泥質(zhì)隔層，可以細分為季節(jié)性河道、暫時性河道和河道間微相。沉積微相可以依靠測井曲線和巖心進行標(biāo)定，在地震剖面上難以刻畫。第8級為單扇體沉積，現(xiàn)代沉積研究表明，沖積扇上各部分并不是同時活動的，受構(gòu)造運動、氣候變化和沉積物供給等因素的影響，沖積扇一定時期在某一部位沉積形成一個朵葉體，另一時期突然遷移到其他部位沉積形成新的朵葉體。每個扇體形成一個被較厚層泥巖隔開的向上變細的砂礫巖層序。第9級為復(fù)合扇朵葉體，為一系列朵葉體疊置形成的砂礫巖體。第10級為地層段所包含的砂礫巖體。其上下邊界為地層段界線。百口泉組百一段總體較粗，沉積體系規(guī)模大、分布廣，百二段湖泊水位上升，沉積體系有所縮短，百三段時期沉積厚度明顯變薄。第11級是百口泉組砂礫巖層序，其邊界是百口泉組界線，代表了較長期的湖泊水位上升形成的一套總體向上變細的砂礫巖沉積序列。

5 砂礫巖體建筑結(jié)構(gòu)解剖

第1級—第3級建筑結(jié)構(gòu)要素屬于巖石相規(guī)模，依靠巖心和測井資料表征。對黃羊泉扇8口井孔滲數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，粗砂巖孔隙度最大（8.97%），其次是細礫巖（8.56%）和小中礫巖（7.81%），大中礫巖、細砂巖和中砂巖孔隙度約為7.00%（圖5a）；小中礫巖滲透率最大（5.19 mD），細礫巖（3.99 mD）和大中礫巖（3.64 mD）次之，砂質(zhì)巖滲透率普遍較低（圖5b）。夏子街扇13口井的孔滲數(shù)據(jù)顯示相似的特征（圖5c），粗砂巖孔隙度最大（9.30%），其次是小中礫巖（8.62%）和細礫巖（8.06%），細砂巖和中砂巖孔隙度約為8.00%，大中礫巖孔隙度為6.70%；小中礫巖滲透率最大（6.30 mD），其次為細礫巖（3.35 mD）和大中礫巖（3.08 mD）（圖5d）。紋層和層系組內(nèi)部的巖性差異影響儲集層的非均質(zhì)性，這2個層次的儲集層物性有待進一步深入研究。第4級—第8級界面不能直接從巖心識別，但可以根據(jù)巖性和沉積層序的變化，通過測井曲線識別，在巖心上進行標(biāo)定。依靠測井曲線的形態(tài)可以在垂相上劃分砂壩增生面（第4級）、砂壩邊界（第5級）、單河道砂體邊界（第6級）和沉積微相（第7級）（圖3b，圖3c），但由于早期評價階段井距大、地震分辨率有限，難以刻畫此4個層次的建筑結(jié)構(gòu)要素三維形態(tài)。季節(jié)性河道、暫時性河道、河道間、泥石流、泥流、水下分流河道、河口砂壩、碎屑流和湖相泥等9種建筑結(jié)構(gòu)要素（微相，第7級）是構(gòu)成單個扇體（第8級）的基本建筑結(jié)構(gòu)要素（圖6）。

季節(jié)性河道發(fā)育G3mggⅠ，G3xggⅠ，G4mgⅢ，G4xggⅠ，G5mgⅠ和G5xggⅠ等巖石相，泥質(zhì)含量較低，底部發(fā)育巨礫巖、粗礫巖和大—中礫巖，向上變?yōu)樾≈械[巖，頂部發(fā)育細礫巖，顆粒具有呈明顯定向性，層理明顯。礫石呈次棱角—次圓狀，磨圓度中等—較好，分選性較好，主要為顆粒支撐，部分雜基顆粒支撐。暫時性河道發(fā)育G3mggⅣ，G4mgⅢ，G5mgⅢ和G5mgⅣ等巖石相，泥質(zhì)含量相對季節(jié)性河道較高，層理不明顯，無明顯粒序。礫石顆粒多呈棱角—次棱角狀，磨圓度中等—較差，分選性較差，無明顯定向，雜基支撐，部分雜基顆粒支撐。河道間主要發(fā)育M1mr和M2mr巖石相，局部見含礫泥巖，泥質(zhì)含量高，多呈紅褐色，見少量灰色。泥巖中礫石呈棱角狀，磨圓度差，分選性差，雜基支撐，無明顯定向，無韻律性，易與泥流混淆。泥石流的巖石相類型G1mrⅢ，G2mrⅢ，G2mrⅣ，G3mrⅢ，G3mrⅣ，G4mrⅣ和G5mrⅣ，總體上無韻律性，偶爾可見粒度分異作用，顯示粗糙正韻律特征，巖石相由下向上逐漸變細；泥流主要發(fā)育M1mr和M2mr巖石相，以含礫泥巖為主，見部分泥巖。泥巖一般為紅褐色、棕褐色，泥質(zhì)含量要高于泥石流。所含礫石顆粒呈棱角狀，磨圓度差，分選性差，非均質(zhì)性強，雜基支撐，定性差弱。水下分流河道微相發(fā)育G3mggⅠ，G3xggⅠ，G4mgⅢ，G4xggⅠ，G5mgⅠ和G5xggⅠ等巖石相，泥質(zhì)含量較低，礫石呈次棱角—次圓狀，磨圓度中等—較好，分選性較差，顆粒支撐，定向性好，層理明顯。水下分流河道微相底部礫石顆粒較粗，多為大中礫巖，下段發(fā)育小中礫巖，向上粒度變細為細礫巖，頂部發(fā)育砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，總體具正旋回。河口砂壩微相發(fā)育G3xggⅠ，G4mgⅢ，G4xggⅠ，G5mgⅠ和G5xggⅠ等巖石相，多呈灰色、灰白色和灰綠色，見少量灰褐色。沉積層序底部礫石顆粒較細，多為細礫巖，下段發(fā)育小中礫巖，向上粒度變粗，發(fā)育大中礫巖，頂部發(fā)育粗礫巖，總體呈反韻律。礫石顆粒多呈次棱角—次圓狀，磨圓度中等—較好，分選性較好，顆粒支撐為主，定向性好。碎屑流微相發(fā)育G1mrⅢ，G2mrⅢ，G2mrⅣ，G3mrⅢ，G3mrⅣ，G4mrⅣ和G5mrⅣ等巖石相，呈灰色、灰黑色和灰綠色，少量灰褐色。泥質(zhì)含量較高，礫石顆粒多呈次棱角—棱角狀，磨圓度中等—較差，分選性差，主要為雜基支撐，部分雜基顆粒支撐，無明顯定向，無明顯粒序變化。湖相泥主要發(fā)育S6mgg，S6mg，S6pgg，S6pg，M2pg和M2mg巖石相，呈灰色、灰黑色，部分見紅褐色，巖性為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，發(fā)育砂巖條帶，多見塊狀層理、水平層理。

圖5 瑪湖凹陷百口泉組不同巖石相的平均孔隙度和平均滲透率直方圖

圖6 瑪湖凹陷百口泉組第7級建筑結(jié)構(gòu)要素（沉積微相）類型及其基本特征

目前無法依靠地震資料刻畫第8級界面（單個扇體的邊界），但在地震約束下依靠測井層序?qū)Ρ瓤梢钥坍嫃?fù)合扇朵葉體（第9級）和更高級別的沉積界面以及建筑結(jié)構(gòu)要素。通過9條連井剖面，利用巖心和測井資料進行連井對比，參考地震反射特征，在黃羊泉扇百一段、百二段和百三段3個10級層次內(nèi)識別出8個復(fù)合扇朵葉體（第9級建筑結(jié)構(gòu)要素）（圖7）。其中百一段包括朵葉體HYQ1和HYQ2；百二段包括朵葉體 HYQ3，HYQ4，HYQ5和 HYQ6；百三段包括朵葉體HYQ7和HYQ8（圖7a）。從百一段到百三段表現(xiàn)出總體的湖侵退覆趨勢，但在百一段和百二段的后期都發(fā)生了湖退事件，造成沉積朵葉體向湖盆方向進積，隨后又開始了緩慢的湖侵過程（圖7b，圖7c，圖7d）。在夏子街扇布置11條連井剖面，共識別出10個復(fù)合扇朵葉體，結(jié)果顯示從百一段到百三段，砂礫巖復(fù)合扇朵葉體的展布范圍隨湖侵不斷后退（圖8）。

6 沉積模式

瑪湖凹陷黃羊泉扇和夏子街扇三疊系百口泉組皆發(fā)育一套砂礫巖粗粒沉積，主要為粗粒辮狀河、沖積扇、河流扇和扇三角洲沉積，但黃羊泉扇和夏子街扇的沉積體系的特點稍有不同。

黃羊泉扇物源來自加依爾山和哈拉阿拉特山的火山巖和變質(zhì)巖區(qū)，夾雜部分花崗巖，礫巖呈灰黑色、深灰色，以暗色調(diào)為特征。對黃羊泉扇15口取心井868.66 m巖心的觀察統(tǒng)計，季節(jié)性河道微相占32.08%，暫時性河道占12.02%，水下分流河道占22.25%，河道間微相占18.72%，泥石流微相占2.52%，泥流占2.50%，河口砂壩微相占1.48%，碎屑流微相占5.85%，湖相泥巖占2.58%（圖9）。陸上部分以季節(jié)性河道為主，暫時性河道次之，水下部分以水下分流河道為主，總體以河流的搬運作用為主，偶爾發(fā)育泥石流、泥流和碎屑流沉積。黃羊泉扇呈北西—南東向展布，最大半徑約為37.1 km，百一段沉積期以沖積扇—河流扇為特征，向南與夏子街巨型河流扇沉積體系相接，局部發(fā)育暫時性湖泊，百二段沉積期伴隨湖侵作用，部分扇體沒入湖中形成沖積扇三角洲，部分扇體仍然向東與夏子街扇沉積體系相連，百三段沉積期湖泊水位進一步升高，扇體面積減小形成沖積扇三角洲（圖10a）。

圖7 瑪湖凹陷黃羊泉扇百口泉組第9級建筑結(jié)構(gòu)要素連井剖面和第10級建筑結(jié)構(gòu)要素平面展布

圖8 瑪湖凹陷夏子街扇百口泉組第9級建筑結(jié)構(gòu)要素連井剖面和第10級建筑結(jié)構(gòu)要素平面展布

夏子街扇物源來自北部和東北部的變質(zhì)巖區(qū)，礫巖呈灰白色、紅色和褐色，以雜色調(diào)為特征。對夏子街扇40口取心井927.70 m巖心觀察統(tǒng)計表明，季節(jié)性河道微相占43.94%，暫時性河道占7.91%，水下分流河道占21.88%，河道間微相占10.86%，泥石流微相占6.02%，泥流占0.90%，河口砂壩微相占2.29%，碎屑流微相占2.95%，湖相泥巖占3.24%（圖9）。夏子街扇呈南北向展布，最大延伸半徑約為61.6 km.地層對比結(jié)果顯示，百一段沉積期礫質(zhì)沉積物可能向南延伸到瑪中甚至瑪南地區(qū)，瑪湖平原被廣泛的沖積礫石覆蓋，以巨型礫質(zhì)河流扇沉積為特征，百二段沉積期扇體向北退覆形成河流扇三角洲，百三段沉積期扇體面積進一步減小形成沖積扇三角洲（圖10b）。

圖9 瑪湖凹陷黃羊泉扇和夏子街扇取心井段沉積微相在地層垂向上所占比例

圖10 瑪湖凹陷黃羊泉扇（a）和夏子街扇（b）沉積模式隨湖平面升降發(fā)生的變化

比較黃羊泉扇和夏子街扇的沉積特征，二者除了受物源控制巖石顏色具有明顯差異之外，黃羊泉扇總體沉積體系規(guī)模較小，泥石流、泥流比較發(fā)育，具有更多沖積扇和洪積扇的特征，夏子街扇沉積物延伸距離遠，沉積體系規(guī)模大，泥石流沉積物少見，具有河流扇的特征。黃羊泉扇和夏子街扇都表現(xiàn)出以河流為主要搬運動力，不同時期沉積體系在沖積扇、河流扇、河流扇三角洲和沖積扇三角洲體系之間頻繁轉(zhuǎn)換持續(xù)演變。

7 儲集層分布

砂礫巖體建筑結(jié)構(gòu)的層次性控制著儲集層物性的層次性。第1級—第4級建筑結(jié)構(gòu)要素，季節(jié)性河流水動力周期性變化，在同一巖石相中形成雜基含量和粒度不同的層偶，砂礫巖紋層內(nèi)部經(jīng)?？梢姾撩椎嚼迕准壍牧６冗f變，致使同一紋層從下往上物性變差，巖石相內(nèi)部物性呈周期性變化，統(tǒng)計表明雜基（泥質(zhì)）含量低的巖石相具有更高的孔隙度（圖11）。第5級—第7級建筑結(jié)構(gòu)要素的物性變化受沉積微相的控制，不同沉積微相的儲集層物性變化趨勢不同，復(fù)合河道砂礫巖體表現(xiàn)出復(fù)雜的儲集層物性變化規(guī)律，具有總體向上變差的趨勢（圖12），河口砂壩物性具有向上變優(yōu)的趨勢。季節(jié)性河道、水下分流河道和河口砂壩物性總體較好，暫時性河道、河道間、泥石流、泥流和碎屑流物性較差，季節(jié)性河道和水下分流河道構(gòu)成主要的儲集層微相（表3）。第9級—第11級，優(yōu)質(zhì)儲集層主要發(fā)育在百一段和百二段，百二段河流扇三角洲平原和前緣形成大量的泥巖和砂礫巖互層，為油氣的儲集提供了更加合適的條件，使得百二段成為油氣最為集中發(fā)育的層段（圖13）。

圖11 瑪152井礫巖段孔隙度與泥質(zhì)含量關(guān)系

圖12 瑪603井復(fù)合河道砂礫巖體內(nèi)部儲集層物性變化

表3 瑪湖凹陷百口泉組不同沉積微相（第7級建筑結(jié)構(gòu)要素）儲集層特征

圖13 瑪18井百口泉組儲集層含油氣性特征

8 結(jié)論

（1）建筑結(jié)構(gòu)要素層次分析法是經(jīng)典的建筑結(jié)構(gòu)要素分析法的拓展應(yīng)用，運用建筑結(jié)構(gòu)層次分析法對粗粒砂礫巖體進行深入的解剖，能夠清晰認識不同層次影響儲集層物性的地質(zhì)因素及其成因，這一方法對精確開展早期油藏評價和高效開發(fā)利用油氣資源有一定的促進作用。

（2）運用建筑結(jié)構(gòu)要素層次分析法在瑪湖凹陷百口泉組砂礫巖中劃分了3大類227種巖石相，根據(jù)砂礫巖沉積的水動力機理和地層結(jié)構(gòu)可以識別出11級沉積界面及與之對應(yīng)的11級沉積建筑結(jié)構(gòu)要素，為揭示粗粒砂礫巖體的內(nèi)幕提供了有效的手段。

（3）不同層次的建筑結(jié)構(gòu)要素在不同程度上影響砂礫巖儲集層的非均質(zhì)性。對瑪湖凹陷黃羊泉扇和夏子街扇下三疊統(tǒng)百口泉組的建筑結(jié)構(gòu)層次分析表明，泥質(zhì)含量低的小中礫巖和細礫巖巖石相儲集層物性最好，季節(jié)性河道砂體和水下分流河道砂體是最好儲集層微相類型，百二段是最有利于油氣集中發(fā)育的層段。

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