大型辮狀河三角洲砂體構(gòu)型與儲(chǔ)層特征
——以庫(kù)車(chē)坳陷北部阿合組為例

袁 純，張惠良，王 波

（1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083；2.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023）

0 引言

塔里木盆地庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶侏羅系是“十三五”油氣勘探的重點(diǎn)接替領(lǐng)域［1］。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)下侏羅統(tǒng)阿合組（J1a）發(fā)育近300 m 厚的鑲嵌疊置復(fù)合砂體，砂地比高達(dá)85%。依南、迪那地區(qū)阿合組的勘探進(jìn)展以及近年來(lái)吐東地區(qū)的勘探突破表明侏羅系是繼白堊系［2］后又一重要的目的層系。前人對(duì)庫(kù)車(chē)坳餡侏羅系的研究主要分為3 個(gè)階段：1995—2004 年，主要針對(duì)露頭地層劃分、沉積環(huán)境開(kāi)展工作，認(rèn)為阿合組巨厚砂體主要為辮狀河三角洲沉積體系［3-5］，砂體類(lèi)型以辮狀水道為主［6-8］，但是巖相變化很快［9-10］。2005—2015 年結(jié)合鉆井資料開(kāi)展阿合組儲(chǔ)層特征與主控因素分析，認(rèn)為阿合組儲(chǔ)層相對(duì)致密，有利儲(chǔ)層性質(zhì)和分布規(guī)律不清［11-14］。2016 年至今再次開(kāi)展基于露頭和鉆井資料的沉積儲(chǔ)層研究，主要是為了揭示阿合組縱向沉積建造的差異和橫向砂體展布，明確有利儲(chǔ)層分布規(guī)律［1，15］。

為了進(jìn)一步明確庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶侏羅系有利勘探方向，本次采用Miall［17］的碎屑巖沉積砂體單元分類(lèi)方法重點(diǎn)開(kāi)展基于露頭資料的砂體構(gòu)型（垂向建造特征、巖相分類(lèi)、建造單元內(nèi)部和界面特征）研究，以期從沉積角度解決阿合組巨厚砂巖儲(chǔ)層非均質(zhì)問(wèn)題。

1 地質(zhì)背景

1.1 研究區(qū)位置

庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶位于塔里木盆地北部山前帶，西從博孜地區(qū)開(kāi)始，東至陽(yáng)霞凹陷北緣野云2 井，北始于南天山造山帶，西段南側(cè)緊鄰克拉蘇構(gòu)造帶，東段南界為東秋里塔格構(gòu)造帶和陽(yáng)霞凹陷［圖1（a）］，勘探面積為5 900 km2，東西長(zhǎng)為280 km，南北寬約30 km。本次露頭研究涵蓋北部構(gòu)造帶的8 條剖面，以庫(kù)東剖面（位于庫(kù)車(chē)河?xùn)|側(cè)大約10 km）為重點(diǎn)；鉆、測(cè)井研究主要在北部構(gòu)造帶的東段，即依南、迪那和吐格爾明地區(qū)。

圖1 庫(kù)車(chē)坳陷構(gòu)造分區(qū)和阿合組沉積綜合柱狀圖Fig.1 Structural division of Kuqa Depression and stratigraphic column of Ahe Formation

1.2 構(gòu)造地層特征

1.2.1 構(gòu)造特征

庫(kù)車(chē)坳陷位于塔里木盆地北部，北與天山褶皺帶以逆沖斷層相接，南鄰塔北隆起，東接陽(yáng)霞凹陷，西至烏什凹陷，是一個(gè)自晚海西期開(kāi)始發(fā)育，經(jīng)歷了晚二疊世—三疊紀(jì)古前陸盆地發(fā)育期、侏羅紀(jì)—古近紀(jì)伸展坳陷期和新近紀(jì)—第四紀(jì)陸內(nèi)前陸沖斷發(fā)育期等多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加，在古生代被動(dòng)大陸邊緣基礎(chǔ)之上發(fā)育起來(lái)的中新生代疊合前陸盆地［4］。庫(kù)車(chē)坳陷在早侏羅世，處于構(gòu)造伸展階段，可容納空間增大，沉積的阿合組以砂巖為主，厚度可達(dá)300 m。

1.2.2 地層沉積特征

庫(kù)車(chē)坳陷侏羅系自下而上分別為下侏羅統(tǒng)的阿合組和陽(yáng)霞組（J1y）、中侏羅統(tǒng)的克孜勒努爾組和恰克馬克組及上侏羅統(tǒng)的齊古組和喀拉扎組。前人研究表明［1］，庫(kù)車(chē)北部構(gòu)造帶中下侏羅統(tǒng)沉積時(shí)總體處于寬緩湖盆湖侵背景，阿合組至陽(yáng)霞組、克孜勒努爾組沉積期發(fā)育辮狀河三角洲平原—前緣—濱淺湖沉積體系。其中阿合組沿天山南麓連續(xù)分布，延伸距離為500 km。

通過(guò)8 條實(shí)測(cè)剖面的地層對(duì)比，阿合組自下而上可以劃分為3 個(gè)層序：①層序Ⅰ厚度為110 m，其底界面為大型辮狀水道沖刷面，是辮狀河流沖刷上三疊統(tǒng)塔里奇克組煤層而形成，湖泛面為湖侵時(shí)沉積的紋層狀粉砂質(zhì)泥巖層；層序頂界面為辮狀水道沖刷面。湖侵體系域主要為辮狀河三角洲平原沉積，由5 個(gè)辮狀水道砂體加積而成，由3 種砂體單元組成：水道底部滯留沉積的砂質(zhì)中礫巖、滯留水道砂礫巖之間的側(cè)積壩、薄層板狀交錯(cuò)層理砂礫巖、板狀交錯(cuò)層理中砂巖和低角度交錯(cuò)層理細(xì)砂巖組成的側(cè)積壩砂體單元。湖退體系域頂部為灰黑色紋層狀薄—中層粉砂質(zhì)泥巖，湖退體系域?yàn)檗p狀河三角洲平原沉積，主要由辮狀水道疊加而成。砂體構(gòu)成單元主要是砂礫質(zhì)細(xì)礫巖水道，板狀交錯(cuò)層中砂巖，低角度斜層理砂巖組成的斜壩砂體。②層序Ⅱ厚度為130 m，層序的底界面為層序轉(zhuǎn)換面，即辮狀水道沖刷面。湖侵體系域?yàn)檗p狀河三角洲平原亞相沉積，由5 個(gè)辮狀水道疊加充填組成。構(gòu)成該層序的砂體單元主要有薄—中層砂質(zhì)細(xì)礫巖辮狀水道砂體和中—厚層板狀交錯(cuò)層理細(xì)礫巖縱向砂壩砂體，湖侵體系域上部1～2 m 為紋層狀粉砂質(zhì)泥巖。湖退體系域?yàn)檗p狀河三角洲平原亞相沉積，由4 個(gè)大型辮狀水道沉積砂體夾2 個(gè)辮狀水道沉積的砂體組成。構(gòu)成該體系域的砂體單元主要為砂質(zhì)中礫巖水道砂體、板狀交錯(cuò)層理砂質(zhì)細(xì)礫巖及板狀交錯(cuò)層理中粗砂巖斜壩。③層序Ⅲ底界面為辮狀水道沖刷轉(zhuǎn)換面，頂界面為煤層底面（阿合組與陽(yáng)霞組的分界面）。湖侵體系域?yàn)檗p狀河三角洲平原至辮狀河三角洲前緣亞相沉積，層序充填特征表現(xiàn)為5～6 個(gè)砂質(zhì)辮狀水道退積疊加模式，構(gòu)成該體系域的砂體單元主要有砂質(zhì)辮狀水道、板狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖斜壩以及橫壩砂體。湖侵體系域上部10～20 m 為濱淺湖沉積，巖相類(lèi)型主要是紋層狀粉砂質(zhì)泥巖，為阿合組最大湖泛時(shí)沉積形成。湖退體系域?yàn)檗p狀河三角洲前緣亞相沉積，層序充填特征表現(xiàn)為2 個(gè)多期辮狀水道疊置組成的復(fù)合砂體夾薄層—中層泥巖。構(gòu)成該體系域的砂體單元類(lèi)型主要是砂礫質(zhì)水道、斜壩以及橫壩砂體［圖1（b）］。

3 個(gè)層序的共同特征是底界面為大型沖刷面，下部為進(jìn)積型的復(fù)合辮狀水道砂體（單期水道砂體由槽狀交錯(cuò)層理砂礫巖向上漸變?yōu)榘鍫罱诲e(cuò)層理含礫中、粗砂巖，頂部發(fā)育少量平行層理細(xì)砂巖，單期水道砂體厚度向上變?。恢胁繋r性明顯變細(xì)，主要為深灰色沙紋層理粉砂巖和綠灰色泥質(zhì)粉砂巖，含植物化石碎片，局部發(fā)育薄層炭質(zhì)泥巖或灰綠色粉砂質(zhì)泥巖；上部為退積型的復(fù)合辮狀水道砂體（單期水道砂體厚度向上變厚）。其區(qū)別在于，層序Ⅰ和層序Ⅲ中炭質(zhì)泥巖層相對(duì)發(fā)育，且層序Ⅲ中炭質(zhì)泥巖或泥巖夾層比層序Ⅱ明顯增多，總體反映出塔里奇克組向阿合組水體變淺、阿合組向陽(yáng)霞組水體變深的趨勢(shì)。

阿合組下伏的塔里奇克組和上覆的陽(yáng)霞組均發(fā)育工業(yè)煤層，為了研究煤系地層中的辮狀河三角洲沉積，在傳統(tǒng)辮狀河三角洲亞相劃分的基礎(chǔ)上，根據(jù)阿合組的沉積特征，將辮狀河三角洲平原細(xì)分為上、下平原亞相（圖2），其中上平原相對(duì)更靠近辮狀河上游，以辮狀河道為主；下平原位于辮狀河下游，靠近前緣，古氣候條件相對(duì)濕潤(rùn)，發(fā)育漫灘沼澤微相。另外，根據(jù)辮狀河道—壩動(dòng)態(tài)沉積的觀點(diǎn)［18］，不論是上平原和下平原亞相，砂體微相主要為辮狀水道微相和砂壩微相，而不是傳統(tǒng)的辮狀水道微相和心灘微相。因此，阿合組巨厚砂巖為辮狀河三角洲平原亞相沉積，從下到上3 個(gè)準(zhǔn)層序組分別為下平原—上平原—下平原沉積，微相則包括辮狀水道、砂壩和漫灘沼澤。

圖2 庫(kù)車(chē)坳陷北部阿合組辮狀河三角洲沉積模式及砂體建造Fig.2 Sedimentary model and sand body construction of braided river delta of Ahe Formation in northern Kuqa Depression

2 砂體建造及構(gòu)型

阿合組辮狀河三角洲的辮狀水道隨水流方向而改變，使水道砂體和游蕩性砂壩沉積組合變得比較復(fù)雜（圖2）。陳彬滔等［18］將辮狀水道中的砂壩分縱壩、橫壩、側(cè)積壩和斜壩4 種類(lèi)型，并通過(guò)與辮狀水道的組合特征來(lái)精細(xì)分析水動(dòng)力條件及沉積演化。庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶阿合組沉積期，構(gòu)造活動(dòng)從最初伸展到趨于穩(wěn)定，物源供應(yīng)充分，所以阿合組沉積一套巨厚砂巖，但是隨著可容納空間的變化，湖平面振蕩上升，阿合組在縱向上形成了3 種類(lèi)型的沉積建造。

2.1 大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩沉積建造及構(gòu)型

大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩沉積建造發(fā)育在上三角洲平原，更靠近物源口一側(cè)方向。沉積坡度相對(duì)較陡，水動(dòng)力最強(qiáng)，辮狀分支相對(duì)少，主河道寬、順直，沉積物相對(duì)粗。典型特征是發(fā)育大型下切水道及厚層滯留沉積，在砂礫質(zhì)水道中伴有小型楔狀體（殘留的側(cè)積砂壩），隨著單期水體能量減弱，上覆厚層板狀交錯(cuò)層理含礫砂巖（縱向砂壩為主，發(fā)育小型水道）。

所謂設(shè)定信用額度，即由廠家針對(duì)不同交易經(jīng)銷(xiāo)商設(shè)定不同的最大賒銷(xiāo)金額，凡是不超過(guò)該金額的交易，均可以用信用方式進(jìn)行。經(jīng)銷(xiāo)商不可能全都是可靠，總會(huì)有一些不講誠(chéng)信的經(jīng)銷(xiāo)商，借故或無(wú)故延遲付款，雖然最終還是支付了貨款，但是，廠家仍花費(fèi)了許多不必要的成本來(lái)催收賬款，而且還損失了幾個(gè)月的利息。因此，為了追求利潤(rùn)最大化，W農(nóng)資公司對(duì)經(jīng)銷(xiāo)商設(shè)置了一定的信用額度。

（1）沉積構(gòu)造。大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-砂壩砂體沉積建造的厚度為15～20 m，底部為灰色或棕灰色塊狀滯留沉積，主要為砂質(zhì)細(xì)礫巖和中礫巖，發(fā)育大型水道沖刷面［圖3（a）］、發(fā)育塊狀或槽狀交錯(cuò)層理，礫石沿前積層定向排列，厚度為0.5～1.0 m。中上部為灰色厚層板狀交錯(cuò)層理，含礫粗砂巖—含礫中砂巖，礫石沿層面富集［圖3（b）］，局部發(fā)育小型水道滯留沉積砂質(zhì)細(xì)礫巖，側(cè)向被發(fā)育高角度斜層理的中砂巖披蓋，單期水道砂體厚度為3～4 m。

圖3 庫(kù)東剖面阿合組大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩復(fù)合砂體露頭①水道滯留沉積；②側(cè)積砂壩；③縱向砂壩；④大型板狀交錯(cuò)層理，礫石層順層分布；⑤低角度平行層理Fig.3 Outcrop of large-scale sandy gravel braided channel-lateral accretion bar-longitudinal sand bar of Ahe Formation at Kudong profile

（2）砂體構(gòu)型及成因。大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩沉積建造在阿合組層序Ⅰ下部和層序Ⅱ中上部相對(duì)發(fā)育。阿合組沉積早期，在晚三疊世沼澤平原基礎(chǔ)上湖泊初始伸展形成了較大可容納空間，物源供給充足、近山口沉積坡度相對(duì)較大，河道寬而淺、分支少，礫質(zhì)或砂礫質(zhì)沉積物發(fā)育。在側(cè)翼，由于單期水道的遷移，形成相對(duì)細(xì)的、砂礫質(zhì)或含礫砂質(zhì)側(cè)積砂壩，但是單期側(cè)積壩在多期強(qiáng)水動(dòng)力河道的改造下僅有部分殘留。因此在復(fù)合河道下部形成了厚層塊狀混雜沉積的礫巖及砂礫巖，夾殘留的砂礫巖或含礫砂巖側(cè)積砂壩。隨著水動(dòng)力減弱，相對(duì)順直的水流開(kāi)始侵蝕側(cè)岸的沉積物，主河道向側(cè)岸遷移，砂礫質(zhì)沉積物逐漸披覆在原河道位置。由于相對(duì)順直的河道遷移緩慢且遷移距離小，披覆砂礫質(zhì)沉積還要受順河流方向的侵蝕，因此在原河道位置形成厚層縱向砂壩砂體，圖4為圖3（a）大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩沉積建造的砂體構(gòu)型圖，局部發(fā)育小型砂礫質(zhì)水道?？v向砂壩平行水流方向分布，上游端相對(duì)較粗，下游端為低角度切面，發(fā)育中、高角度的交錯(cuò)紋層，縱向上形成大型板狀交錯(cuò)層理。

圖4 庫(kù)東剖面阿合組大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩復(fù)合砂體沉積建造及砂體構(gòu)型Fig.4 Sedimentary construction and sand body configuration of large-scale sandy gravel braided channel-lateral accretion bar-longitudinal sand bar of Ahe Formation at Kudong profile

2.2 中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖復(fù)合砂體沉積建造及構(gòu)型

中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖復(fù)合砂體沉積建造發(fā)育在三角洲平原靠近前緣主河道位置。沉積坡度相對(duì)變緩，水動(dòng)力中等，辮狀分支多，且遷移頻繁。其典型特征是單期水道滯留沉積層薄，向上正粒序特征明顯，中部發(fā)育低角度板狀交錯(cuò)層理中細(xì)砂巖（橫向砂壩），上部發(fā)育沙紋層理粉細(xì)砂巖夾薄層湖相泥巖。

（1）沉積建造。中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖復(fù)合砂體沉積建造厚度為4～6 m，其中辮狀水道砂體厚度為1.0～1.5 m，底部發(fā)育小型沖刷面及薄層褐灰色砂礫巖滯留沉積，向上發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理含礫粗、中砂巖，單個(gè)槽狀內(nèi)部正粒序特征明顯。橫向砂壩厚度為2～3 m，以灰色含礫中砂巖為主，發(fā)育不對(duì)稱(chēng)的槽狀交錯(cuò)層理或低角度板狀交錯(cuò)層理［圖5（a）］。濱湖砂巖厚度約為0.5 m，多為波紋層理的淺灰色、綠灰色粉細(xì)砂巖以及水平層理的泥巖粉砂質(zhì)［圖5（b）］。圖5 為三角洲平原靠近前緣主河道沉積，反映湖侵體系域的沉積特征。

（2）砂體構(gòu)型及成因。中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖復(fù)合砂體沉積建造在阿合組層序Ⅰ上部、層序Ⅱ下部以及層序Ⅲ發(fā)育。在下三角洲平原，隨著水動(dòng)力、河道攜砂能力的降低，沉積物粒度較大型砂礫質(zhì)辮狀水道降低，而且水道沉積構(gòu)造特征明顯。由于辮狀分支多，且遷移頻繁，河道側(cè)翼形成的側(cè)積砂壩以及順河道方向形成的縱向砂壩，受到持續(xù)改造，因此形成不對(duì)稱(chēng)槽狀或低角度板狀交錯(cuò)層理橫向砂壩，圖6 為圖5 的中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖復(fù)合砂體構(gòu)型。橫向砂壩砂體走向垂直于水流方向，底面下凹或平行接觸，單砂體形態(tài)有透鏡狀和長(zhǎng)條狀，多期橫向砂壩相互疊置形成比較寬廣的砂體。當(dāng)水深減小而且水流局限在切割壩體的小水道里時(shí)，橫向砂壩砂體暴露于水面。當(dāng)水深加大，橫向砂壩受湖浪改造成發(fā)育波紋層理的濱湖砂壩。

圖6 庫(kù)東剖面阿合組中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖復(fù)合砂體沉積建造及砂體構(gòu)型Fig.6 Sedimentary construction and sand body configuration of medium-sized sandy gravel braided channel-transverse sand bar-lakeside composite sand body of Ahe Formation at Kudong profile

2.3 小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩砂體沉積建造及構(gòu)型

小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩砂體沉積建造也發(fā)育在三角洲平原靠近前緣位置，但是與中型沉積建造相比，偏向于主水道側(cè)翼。由于沉積坡度變緩，寬淺的辮狀水道繼續(xù)分流形成小型的辮狀水道，河流出現(xiàn)曲流化，水動(dòng)力減弱，水道滯留沉積相對(duì)不發(fā)育，主要發(fā)育斜壩砂體（砂質(zhì)側(cè)積砂壩被水道切割而成）。

（1）沉積構(gòu)造。小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩沉積建造的厚度為8～12 m，砂質(zhì)辮狀水道以中、細(xì)砂巖為主［圖7（a）］，底部沖刷面不明顯，局部可見(jiàn)少量礫石滯留沉積（厚度為0.3～0.5 m），向上粒度變細(xì)，局部殘留沙紋層理泥質(zhì)粉砂巖及泥巖，見(jiàn)水道橫向遷移形成的楔狀交錯(cuò)層理。斜列壩發(fā)育低角度板狀交錯(cuò)層理或平行層理［圖7（b）］。

圖7 庫(kù)東剖面阿合組小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩復(fù)合砂體露頭Fig.7 Outcrop of small-sized sandy braided channel-inclined sand bar composite sand body of he Formation at Kudong profile

（2）砂體構(gòu)型。小型砂礫質(zhì)辮狀水道-斜列壩沉積建造主要發(fā)育在層序Ⅲ中。在辮狀河三角洲平原靠近前緣的主水道側(cè)翼，水動(dòng)力、攜沙能力弱，因此辮狀水道沉積物偏細(xì)，以砂質(zhì)為主，水道滯留沉積相對(duì)較少。辮狀水道側(cè)向遷移和側(cè)翼曲流化過(guò)程中形成的側(cè)積砂壩，被后期分支水流切割形成斜列壩。斜列壩砂體走向斜交水流方向，在上游斜交迎水位置粒度粗，在下游斜交匯水位置粒度細(xì)。在庫(kù)東剖面識(shí)別的一個(gè)小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩復(fù)合砂體厚度可達(dá)30～40 m，延伸距離為80～100 m，其中小型河道厚度為0.3～0.5 m，延伸距離為4～6 m；中部斜列壩砂體厚度為0.2～0.3 m，延伸2～3 m；上部斜列壩砂體厚度為0.5～0.6 m，延伸距離為10～20 m；總體表現(xiàn)為斜列壩砂體和水道砂體互層疊置的特征（圖8）。圖8 為圖7（a）小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩復(fù)合砂體構(gòu)型。

圖8 庫(kù)東剖面阿合組小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩復(fù)合砂體沉積建造及砂體構(gòu)型Fig.8 Sedimentary construction and sand body configuration of small-sized sandy braided channel-inclined sand bar composite sand body of Ahe Formation at Kudong profile

2.4 辮狀水道與砂壩轉(zhuǎn)換及構(gòu)型模式

阿合組沉積早期，大型辮狀水道下切上三疊統(tǒng)沼澤平原相的煤系，相對(duì)順直或輕微彎曲的辮狀水道不斷向岸侵蝕，大規(guī)模改造早期側(cè)積砂壩，在辮狀水道間殘留少量側(cè)積砂壩；早期砂礫巖快速堆積后，隨著水動(dòng)力變?nèi)?，辮狀水道變淺，形成縱向砂壩（圖9）。早期階段水道沉積占比為30%～40%，砂壩沉積占比為60%～70%。進(jìn)入中期，隨著構(gòu)造趨于穩(wěn)定，湖平面緩慢上升，辮狀水道分支增多，水動(dòng)力進(jìn)一步減弱，形成中型砂礫質(zhì)辮狀水道；同時(shí)由于辮狀水道的頻繁遷移，縱向砂壩開(kāi)始向橫向砂壩轉(zhuǎn)化，這一階段水道沉積占比為20%～30%，砂壩沉積占比為70%～80%。隨著湖平面持續(xù)上升，橫向砂壩以及濱湖復(fù)合砂體的水道-砂壩沉積體系進(jìn)入第3 階段，沉積物以砂質(zhì)為主。原辮狀水道逐漸衰退，在其發(fā)育區(qū)翼部，水道慢慢曲流化，表現(xiàn)為水道不斷改造側(cè)積砂壩，形成斜列砂壩。此時(shí)水道沉積占比為10%～20%，砂壩沉積占比為80%～90%或更高。阿合組沉積末期，濱湖沼澤大面積發(fā)育，形成上覆炭質(zhì)泥巖或煤層。不同階段的辮狀河道和砂壩的巖相和砂體構(gòu)型變化大，導(dǎo)致儲(chǔ)層特征復(fù)雜和非均質(zhì)性強(qiáng)。

圖9 庫(kù)車(chē)坳餡北部阿合組辮狀水道與砂壩沉積建造及砂體構(gòu)型Fig.9 Sedimentary construction and sand body configuration of braided channel and sand bar of Ahe Formation in northern Kuqa Depression

3 砂體構(gòu)型的儲(chǔ)層特征

通過(guò)對(duì)露頭、井下物性資料的統(tǒng)計(jì)，庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶阿合組砂巖屬于致密儲(chǔ)層，其孔隙度為1～10%，滲透率為3～10 mD。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，井下和露頭儲(chǔ)層物性有差異，井與井之間、露頭之間縱、橫向上也有差異［1］，說(shuō)明阿合組儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。前人認(rèn)為：庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶阿合組儲(chǔ)層主控因素包括沉積相、成巖作用和構(gòu)造側(cè)向擠壓［16，19］，其中沉積相對(duì)儲(chǔ)集層性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在粒徑而不是雜基含量上［5，20-22］。因此，物源、沉積相、粒徑等沉積因素對(duì)阿合組致密、非均質(zhì)儲(chǔ)層的影響，可以用巖相（巖性+層理構(gòu)造）來(lái)具體體現(xiàn)。巖相的縱向組合、橫向變化，也即砂體構(gòu)型代表不同水動(dòng)力條件下的沉積物變化，能夠反映縱、橫向的儲(chǔ)集性能變化，可以表征儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。以庫(kù)東剖面為例，討論3種不同的砂體構(gòu)型的儲(chǔ)層特征變化，揭示研究區(qū)辮狀河三角洲水道-砂壩體系砂巖儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。

3.1 砂體構(gòu)型的儲(chǔ)層特征和非均質(zhì)性

阿合組3 種砂體構(gòu)型是基于多個(gè)露頭資料的抽象化模型，在單個(gè)露頭剖面上可能是3 種砂體構(gòu)型相互疊置的沉積序列。下面以庫(kù)東剖面為例進(jìn)行說(shuō)明，野外對(duì)實(shí)測(cè)地層剖面添加沉積構(gòu)造特征形成結(jié)構(gòu)剖面柱狀圖，同時(shí)對(duì)每一沉積地層進(jìn)行儲(chǔ)層針對(duì)性取樣，如KEⅡ27-1 代表庫(kù)東剖面第27 層由下往上第1 塊樣品，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖10。室內(nèi)樣品分析化驗(yàn)包括物性、壓汞分析，巖石鑄體薄片分析、掃描電鏡及X 射線(xiàn)衍射分析等，并將部分分析結(jié)果和數(shù)據(jù)標(biāo)注在結(jié)構(gòu)剖面上，形成不同構(gòu)型砂體的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)圖。

圖10 庫(kù)東剖面阿合組大型辮狀水道-縱向砂壩儲(chǔ)層評(píng)價(jià)Fig.10 Reservoir evaluation of large-scale braided channel-longitudinal sand bar of Ahe Formation at Kudong profile

（1）大型砂礫質(zhì)辮狀水道-縱向砂壩。其砂體構(gòu)型、巖相類(lèi)型多，巖性、物性變化快。發(fā)育5 種巖相：①河流滯留沉積塊狀礫質(zhì)粗礫-細(xì)礫巖相，孔隙度<3%，滲透率<0.1 mD；②大型槽狀交錯(cuò)層砂質(zhì)中礫巖—細(xì)礫巖相，孔隙度為3%～5% 滲透率為0.1～1.0 mD；③板狀交錯(cuò)層理砂質(zhì)細(xì)礫巖相，孔隙度為5%～10%，滲透率為1～5 mD；④板狀交錯(cuò)層理中砂巖相，⑤低角度平行層理細(xì)礫巖相，二者的孔隙度>10%，滲透率>5 mD。巖礦類(lèi)型主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑砂巖，儲(chǔ)集空間以粒內(nèi)溶孔和微孔隙為主（圖10）。槽狀交錯(cuò)層砂質(zhì)細(xì)礫巖、板狀交錯(cuò)層理中砂巖和低角度平行層理細(xì)砂巖為有利儲(chǔ)層，砂體構(gòu)型占比為60%～70%。

（2）中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩。其水道-橫向砂壩-濱湖砂復(fù)合砂體構(gòu)型發(fā)育6 種巖相，塊狀砂質(zhì)細(xì)礫巖、槽狀交錯(cuò)層理砂質(zhì)小礫巖、板狀交錯(cuò)層理中粗砂巖、低角度平行層理細(xì)砂巖、沙紋層理粉砂巖及水平紋層粉砂質(zhì)泥巖。這6 種巖相中，板狀交錯(cuò)層理中粗砂巖孔隙度為8%～10%，低角度平行層理細(xì)砂巖孔隙度為6%～8%，為有利儲(chǔ)層，占砂體構(gòu)型的70%（圖11）。儲(chǔ)層以Ⅱ—Ⅲ類(lèi)為主，其孔隙度為1%～10%，滲透率為1～5 mD。儲(chǔ)集空間以粒內(nèi)溶孔、裂縫和微孔隙為主。溶蝕作用和巖石相是儲(chǔ)層主控因素。

圖11 庫(kù)東剖面阿合組中型辮狀水道-橫向砂壩儲(chǔ)層評(píng)價(jià)Fig.11 Reservoir evaluation of medium-sized braided channel-transverse sand bar of Ahe Formation at Kudong profile

（3）小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列砂壩。其砂體構(gòu)型發(fā)育4 種巖相：薄層的塊狀含礫粗砂巖、中厚層板狀交錯(cuò)層理中細(xì)砂巖、低角度平行層理細(xì)砂巖、沙紋層理粉砂巖；中厚層板狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖和低角度平行層理細(xì)砂巖為有利儲(chǔ)集體，孔隙度分別為9%～12%和6%～10%，滲透率分別為3～10 mD 和1～4 mD。雖然有利儲(chǔ)層占比達(dá)到70%～80%，但是小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列壩砂體構(gòu)型整體砂地比為30%～50%，因此儲(chǔ)層中泥質(zhì)含量較高，儲(chǔ)集空間類(lèi)型則以裂縫和微孔隙為主，整體為Ⅱ—Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層（圖12）。

3.2 有利儲(chǔ)層發(fā)育模式

圖12 庫(kù)東剖面阿合組小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列砂壩儲(chǔ)層評(píng)價(jià)Fig.12 Reservoir evaluation of small-sized sandy braided channel-inclined sand bar of Ahe Formation at Kudong profile

阿合組辮狀河三角洲水道-砂壩沉積體系3 種類(lèi)型的砂體構(gòu)型在縱向上具有分段性，大型辮狀水道-縱向砂壩發(fā)育在層序Ⅰ下部和層序Ⅱ中上部，中型辮狀水道-橫向砂壩發(fā)育在層序Ⅰ上部、層序Ⅱ下部以及層序Ⅲ，小型辮狀水道-斜列砂壩發(fā)育在層序Ⅲ中。

3 種砂體構(gòu)型的儲(chǔ)集性能差異性較大，大型辮狀水道-縱向砂壩中分選較差，砂礫質(zhì)儲(chǔ)層占比高達(dá)30%～40%，小型辮狀水道-斜列壩中砂巖中泥質(zhì)含量高，因此3 種砂體構(gòu)型中中型辮狀水道-橫向砂壩儲(chǔ)集性能相對(duì)較優(yōu)。從不同巖相的儲(chǔ)集性能來(lái)看，3 種砂體構(gòu)型的共同點(diǎn)為有利儲(chǔ)層都主要是槽狀交錯(cuò)層理砂質(zhì)細(xì)礫巖、板狀交錯(cuò)層理中砂巖和低角度交錯(cuò)層理細(xì)砂巖。從沉積微相來(lái)看，辮狀水道中上部、縱向砂壩中上游部分、橫向砂壩及少量斜列砂壩均發(fā)育有利儲(chǔ)層。3 種砂體構(gòu)型、內(nèi)部的巖相組合在縱向上疊置關(guān)系復(fù)雜，有利巖相的占比也不同，因此在縱向上，Ⅰ類(lèi)有利儲(chǔ)層主要分布在層序Ⅲ，Ⅱ類(lèi)有利儲(chǔ)層主要分布在層序Ⅱ和層序Ⅰ上部，Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層主要分布在層序Ⅱ和層序Ⅰ底部（圖13）。層序Ⅱ和層序Ⅰ主要為辮狀河三角洲下平原和前緣，也是有利儲(chǔ)層分布區(qū)，因此辮狀河三角洲下平原和前緣是油氣有利勘探方向。

圖13 庫(kù)車(chē)坳陷北部阿合組辮狀水道-砂壩沉積體系有利儲(chǔ)層發(fā)育模式Fig.13 Favorable reservoir development pattern of braided channel-sand bar sedimentary system of Ahe Formation in northern Kuqa Depression

4 結(jié)論

（1）庫(kù)車(chē)坳陷北部構(gòu)造帶下侏羅統(tǒng)阿合組自下而上劃分3 個(gè)層序，巖性分段性強(qiáng)，主要為砂礫巖、含礫中、粗砂巖，少量礫巖、粉—細(xì)砂巖和炭質(zhì)泥巖，形成于物源供給充足、可容納空間大、氣候濕潤(rùn)的辮狀河三角洲沉積環(huán)境，露頭區(qū)主要為辮狀河三角洲平原和前緣亞相。

（2）阿合組巨厚砂巖發(fā)育3 種沉積建造：①大型砂礫質(zhì)辮狀水道-側(cè)積壩-縱向砂壩組合，縱向上發(fā)育在層序Ⅰ下部和層序Ⅱ中上部，平面上位于辮狀河三角洲上平原；②中型砂礫質(zhì)辮狀水道-橫向砂壩-濱湖砂組合，縱向上發(fā)育在層序Ⅰ上部、層序Ⅱ下部以及層序Ⅲ，平面上位于辮狀河三角洲下平原；③小型砂質(zhì)辮狀水道-斜列砂壩組合，縱向上發(fā)育在層序Ⅲ和層序Ⅱ中上部，平面上位于辮狀河三角洲前緣。

（3）辮狀水道-砂壩演變及規(guī)?？刂屏宿p狀河三角洲砂體儲(chǔ)集性能的變化與有利儲(chǔ)層的分布，下侏羅統(tǒng)阿合組中型辮狀水道-橫向砂壩儲(chǔ)集性能相對(duì)較好，有利儲(chǔ)層主要是槽狀交錯(cuò)層理砂質(zhì)細(xì)礫巖、板狀交錯(cuò)層理中砂巖和低角度平行層理細(xì)砂巖。辮狀河三角洲下平原及前緣砂體是油氣勘探的有利相帶。