準(zhǔn)噶爾盆地西北緣百口泉地區(qū)三疊系沖積沉積體系與油氣成藏

秦國省，鄒存友，賴令彬，趙 亮，蘇海濱

(1.中國石油 勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油 新疆油田公司，新疆 克拉瑪依 834000)

沖積沉積體系(alluvial depositional system)發(fā)育于盆-山耦合處，直接聯(lián)系了物源區(qū)及沉積區(qū)，是“源-匯”系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分[1-2]。沖積沉積體系的層序格架特征及沉積特征直接指示了物源區(qū)的構(gòu)造活動及母巖特征，同時亦反映了沉積區(qū)的沉降幅度及其所導(dǎo)致的可容空間的變化，因此沖積沉積體系的研究對物源區(qū)恢復(fù)及沉積區(qū)沉積特征的預(yù)測具有重要的意義[3-6]。沖積沉積體系備受沉積學(xué)家、石油地質(zhì)學(xué)家及地貌學(xué)家等的持續(xù)關(guān)注，取得了大量的研究成果[7-10]，尤其在其代表性沉積類型——沖積扇的研究中取得了長足的進步：深化了構(gòu)造活動及其所影響的基準(zhǔn)面變化對沖積扇沉積特征的控制，建立了不同主控因素的沖積扇沉積模式，分析了沖積扇內(nèi)部儲層質(zhì)量差異控制因素[11-13]。同時，扇三角洲作為一種前積至停滯水體的沖積扇，其與沖積扇相比發(fā)育獨特的水下沉積特征，較辮狀河三角洲又具有碎屑流的沉積特征，目前已基本明確其沉積成因、沉積微相劃分和展布特征。然而，沖積沉積體系作為一個整體缺乏系統(tǒng)研究，沖積沉積體系近物源的特征及受物源區(qū)陣發(fā)性水流的影響較嚴重，存在垂向疊置復(fù)雜，側(cè)向相變較快等問題，給層序格架的建立及沉積特征的研究帶來了較大的挑戰(zhàn)，對于沖積沉積體系的層序特征及其內(nèi)部不同沉積相類型的識別、展布、演化及其主控因素的研究有待進一步加強。同時，沖積沉積體系所處的構(gòu)造活動背景及內(nèi)部復(fù)雜的沉積特征導(dǎo)致儲層的差異展布，繼而影響了油氣的聚集，油氣富集規(guī)律有待進一步明確。應(yīng)用開發(fā)成熟區(qū)豐富的鉆測井資料、取心資料及高精度開發(fā)地震資料為精細研究沖積沉積體系的地層格架及沉積特征提供了可能。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地二疊紀(jì)末期經(jīng)歷強烈的碰撞擠壓，整體為山前撓曲盆地，至三疊紀(jì)處于擠壓造山后的應(yīng)力松弛期。早三疊世繼承二疊紀(jì)末期特征，盆-山結(jié)合處構(gòu)造高差大，物源供給充足，發(fā)育大型沖積扇群，沉積物富含正長石、基性斜長石等不穩(wěn)定礦物，且顏色以紅色為主，綜合孢粉分析共同指示了亞熱帶干旱氣候環(huán)境[14]；中三疊世盆地構(gòu)造運動趨于平穩(wěn)，地形高差趨緩，發(fā)育扇三角洲及河流過渡沉積類型，同時氣候更加潮濕，為溫帶潮濕氣候；晚三疊世早期形成最大規(guī)模湖侵，以白堿灘組湖相泥巖沉積為特征，氣候進一步趨于溫暖濕潤，為暖溫帶潮濕氣候；晚三疊世末期受印支運動的影響，盆地發(fā)生輕微動蕩，發(fā)育辮狀河三角洲沉積，氣候更趨于潮濕，直至過渡為早侏羅世含煤系潮濕氣候。

百口泉油田百21井區(qū)位于新疆克拉瑪依市東北約70 km，西北接扎伊爾山，北至烏爾禾區(qū)，東達瑪湖凹陷，南以檢188井區(qū)為界，面積85 km2，構(gòu)造上位于克-烏斷裂帶下盤，為斷裂遮擋的單斜油藏，處于斷裂帶與斜坡帶轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵位置(圖1a)。百21井區(qū)地層發(fā)育較完整，自下而上發(fā)育石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系，主力含油層系三疊系發(fā)育百口泉組、下克拉瑪依組(簡稱克下組)、上克拉瑪依組(簡稱克上組)和白堿灘組4套油組(圖1b)，百口泉組自下而上進一步細分為B3，B2和B1三個砂組，克下組由S8，S7和S6砂組構(gòu)成，克上組自下而上發(fā)育R5，S5，S4，S3，S2和S1六個砂組，白堿灘組分為下段(T3b2+3)和上段(T3b1)。三疊系整體以沖積沉積體系發(fā)育為主，其中百口泉組和克拉瑪依組以沖積扇和扇三角洲發(fā)育為主，儲層厚度較大，儲量較豐富。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣百口泉油田構(gòu)造位置(a)及地層綜合柱狀圖(b)Fig.1 Structural location(a) and generalized stratigraphic column(b) of the Baikouquan oilfield in northwestern Junggar Basin

2 層序地層格架

2.1 層序地層劃分方案

自20世紀(jì)70～80年代準(zhǔn)噶爾盆地進入深化勘探階段以來，對盆地內(nèi)部地層格架的研究漸趨成熟，已明確主力含油層系三疊系及侏羅系的沉積旋回特征，隨著20世紀(jì)80年代末層序地層學(xué)的誕生和發(fā)展[15-24]，準(zhǔn)噶爾盆地層序地層學(xué)的研究也隨之開始并逐步深入。前人對于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣三疊系層序地層劃分在二級層序級次取得了一致的認識，均認為三疊系為一完整的二級層序，但其內(nèi)部三級層序的界線及體系域的劃分仍存在爭議[25-31]，主要由研究范圍的不同及研究重點的差異造成，亟需選取有代表性的地區(qū)開展層序地層研究。

百口泉地區(qū)三疊紀(jì)時臨近瑪湖凹陷沉積中心，后期逆沖推覆過程中未完全抬升遭受剝蝕，使得三疊系得以完整保存，內(nèi)部沉積差異較明顯，對研究三疊系層序及沉積特征具有代表性。利用高精度三維開發(fā)地震，借鑒豐富的開發(fā)井及取心井信息，明確三疊系為完整的二級層序，根據(jù)其內(nèi)部沉積特征的差異細分為3個三級層序，同時厘定了其內(nèi)部體系域的劃分(圖2)：百口泉組及克下組(除S6砂組外)構(gòu)成底部三級層序(TSQ1)，百口泉組以低位域沖積扇發(fā)育為主，S8砂組沉積以“泥包砂”為特征，指示了湖侵體系域特征，S7砂組以扇中辮狀河道為主，反映了湖平面有所下降的高位體系域特征；克下組S6砂組與克上組構(gòu)成中部三級層序(TSQ2)，S6及S5砂組發(fā)育扇三角洲平原碎屑流，反映了低位體系域的特征，S4砂組泥巖較發(fā)育指示了湖平面上升的湖侵體系域特征，S3至S1砂組可見灰綠色泥巖及河口壩沉積，反映了水上和水下環(huán)境共存的扇三角洲沉積特征，指示了高位體系域特征；白堿灘組為上部三級層序(TSQ3)，下段發(fā)育湖相泥巖，指示了湖侵體系域的特征，上段發(fā)育辮狀河三角洲，反映了湖平面有所下降的高位體系特征。

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉地區(qū)百61井單井地層綜合柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column of Well Bai 61 in the Baikouquan area,Junggar Basin

2.2 層序界面特征

研究區(qū)三級層序界面有4個，分別為T/P之間的角度不整合面(TSB1)、克下組S6及S7砂組間的巖性轉(zhuǎn)換界面(TSB2)、克上組與白堿灘組間的巖性突變面(TSB3)和J/T之間的平行不整合面(TSB4)。TSB1及TSB4為區(qū)域不整合面，在地震上可明顯識別(圖3)：TSB1為削截界面，表現(xiàn)為強振幅連續(xù)反射特征，下部下烏爾禾組上傾同相軸反射被該界面截斷；TSB4為三疊系與侏羅系的平行不整合界面，界面上下巖性差異較大，頂部為侏羅系礫質(zhì)辮狀河，下部為三疊系白堿灘組頂部的辮狀河三角洲前緣細砂巖夾泛濫平原泥巖沉積，地震響應(yīng)為強振幅連續(xù)反射特征。TSB2和TSB3為三疊系內(nèi)部的三級層序界面，其響應(yīng)特征的差異主要是由巖性的差異造成：TSB2底部為克下組S7砂組扇中辮狀河道“泥包砂/礫”沉積，其上部S6砂組整體為厚層砂礫巖。TSB3底部為克上組扇三角洲平原砂礫巖沉積為主，頂部為白堿灘組半深-深湖亞相泥巖。

圖3 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉地區(qū)三疊系地震層序劃分(地震測線位置見圖1)Fig.3 Seismic stratigraphy of the Triassic in the Baikouquan area,Junggar Basin(see Fig.1 for the seismic line)

三級層序內(nèi)部較小級次的層序界面受地震分辨率的影響難以有效識別，多通過測井響應(yīng)及巖性的差異來識別。TSQ1內(nèi)部主要的次級界面為發(fā)育于S8砂組的最大湖泛面，該時期主要沉積特征為扇中末端的辮狀河道，表現(xiàn)為“泥包砂/礫”的特征，測井曲線上下表現(xiàn)為自然電位及電阻的近基線特征(圖4a)。TSQ2內(nèi)部主要次級界面為S4底部的洪泛面，該界面在測井曲線上多表現(xiàn)為小段(2～5 m)自然電位和電阻的近基線特征(圖4b)。TSQ3內(nèi)部最大洪泛面特征較清晰，為白堿灘底部半深湖-深湖相泥巖至上段辮狀河三角洲分流河道砂巖的巖性轉(zhuǎn)換面，自下而上測井響應(yīng)表現(xiàn)為自然電位及電阻的近基線到中-低幅異常的變化特征(圖4c)。

圖4 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉油田三級層序內(nèi)部主要界面測井響應(yīng)及巖性變化特征Fig.4 Characteristics of lithological variation and logging response of the main interfaces of the Triassic third-order sequence in the Baikouquan oilfield,Junggar Basin

3 沉積體系類型及展布特征

3.1 沉積相類型

通過對百口泉地區(qū)三疊系各開發(fā)層位共22口典型取心井的觀察和描述，結(jié)合巖心分析化驗資料及測井響應(yīng)特征，基于經(jīng)典沉積相劃分[32-33]，明確研究區(qū)三疊系主要發(fā)育沖積扇、扇三角洲、辮狀河三角洲和湖泊4種沉積相類型(表1)。

表1 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉地區(qū)三疊系沉積相類型綜合特征Table 1 Main facies types and characteristics of the Triassic in the Baikouquan area,Junggar Basin

3.1.1 沖積扇

沖積扇沉積主要發(fā)育于百口泉組和克下組，尤以百口泉組底部沖積扇最為典型，巖性以灰綠色塊狀凝灰質(zhì)砂礫巖、淺灰綠色塊狀砂礫巖、灰褐色厚層細礫巖和棕褐色泥巖為主(圖5a)。砂礫巖礫石成分以變質(zhì)巖塊和凝灰?guī)r為主，其次為石英和長石，多呈雜基支撐結(jié)構(gòu)，顆粒分選和磨圓較差，具近源低成分成熟度特征。根據(jù)巖性的差異細分為扇根、扇中和扇緣亞相。扇根以厚層-塊狀砂礫巖發(fā)育為主，一般厚度大于10 m，多為主槽泥石流砂礫巖體沉積，因底部泥質(zhì)含量較高，在測井響應(yīng)曲線上表現(xiàn)為假的反旋回特征。扇中以辮狀河水道中-厚層細礫巖發(fā)育為主，可見明顯的河道沖刷構(gòu)造(圖5b)，自下而上多呈正韻律特征，垂向厚度多為3～8 m，礫巖分選磨圓較好，物性也較好，測井響應(yīng)特征多為鐘形。扇緣漫流細粒廣泛發(fā)育，少量徑流水道鑲嵌其中，呈“泥包砂/礫”的特征，徑流水道厚度多為2～5 m，測井響應(yīng)以平直近基線為主，偶見厚度較小的鐘形凸起。

3.1.2 扇三角洲

扇三角洲沉積主要發(fā)育于克上組，巖性以灰褐色塊狀砂礫巖、厚層細礫巖為主，扇三角洲平原根部發(fā)育碎屑流砂礫巖，在扇三角洲中可見棕色粉砂質(zhì)泥巖和灰色質(zhì)純的泥巖(圖5c)，反映扇三角洲水上和水下共存的沉積環(huán)境。扇三角洲平原以分流河道發(fā)育為主，厚度多為3～10 m，河道沖刷構(gòu)造較發(fā)育。扇三角洲前緣含礫粗砂巖和灰色泥巖不等厚互層，由于扇三角洲整體受陣發(fā)性洪水直接入湖的控制，可在扇三角洲前緣斜坡區(qū)見到砂礫巖、細砂巖及泥巖的混合揉皺構(gòu)造。扇三角洲沉積以分流河道為主，電測曲線形態(tài)多呈鐘形，偶見箱形。

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉地區(qū)三疊系不同沉積類型典型照片F(xiàn)ig.5 Images showing typical facies types in the Triassic of the Baikouquan area,Junggar Basina.沖積扇扇根巖石特征；b.沖積扇辮流水道巖石特征；c.克上組扇三角洲巖石特征；d.白堿灘組辮狀河三角洲巖石特征

3.1.3 辮狀河三角洲

辮狀河三角洲發(fā)育于白堿灘組上段，巖性以灰色含礫粗砂巖和細礫巖為主，可見中-粗砂巖，顆粒分選和磨圓較百口泉組及克拉瑪依組好，反映了較穩(wěn)定的水流狀態(tài)。辮狀河三角洲平原以辮狀河道發(fā)育為主，內(nèi)部可見不甚明顯的心灘壩沉積，交錯層理較發(fā)育。辮狀河三角洲前緣發(fā)育水下分流河道及河口壩沉積，其與前三角洲泥巖呈不等厚互層，在分流河道細砂巖中可見明顯的平行層理(圖5d)。前辮狀河三角洲與湖相泥巖相接觸，以灰色水平層理粉砂質(zhì)泥巖和泥巖為主。辮狀河三角洲總體以辮狀河道發(fā)育為主，其測井曲線多以鐘形為主。

3.1.4 湖泊

湖相沉積發(fā)育于白堿灘組底部，巖性以灰色泥巖和灰色粉砂質(zhì)泥巖為主，沉積厚度較大，一般大于50 m，單井最厚可達200 m，其間偶夾灰綠色薄層泥質(zhì)粉砂巖，沉積構(gòu)造以水平層理發(fā)育為主，反映了靜水低能的沉積環(huán)境特征。測井響應(yīng)特征多為平直近基線。

3.2 沉積體系展布特征

百口泉地區(qū)三疊紀(jì)處于強烈擠壓狀態(tài)，屬前陸盆地發(fā)育的鼎盛階段[34-35]。該時期受北西-南東向強烈擠壓作用的影響，克-烏斷裂的活動性較強，西北部褶皺山區(qū)的強烈隆升為研究區(qū)提供了較充足的物源供給[21-22]，同時強烈的構(gòu)造活動造成的地形差異為沖積沉積體系的發(fā)育提供了動能條件，加之湖平面的不斷上升為沉積體系提供了充足的可容空間，受上述因素的影響，百口泉地區(qū)三疊系沖積沉積體系極為發(fā)育。

3.2.1 平面展布特征

TSQ1由百口泉組及克下組(除S6砂組外)組成，為沖積沉積體系最為發(fā)育的部分，尤以底部低位域百口泉組沖積扇發(fā)育最為典型。百口泉組受斷裂展布及其活動性差異的影響發(fā)育2個沖積扇體：東北部沖積扇受百-烏斷裂控制，主體以扇根砂礫巖發(fā)育為主，呈北西-南東向延伸出研究區(qū)，北部發(fā)育側(cè)緣槽，西南部發(fā)育扇間沉積與西部另一主體沖積扇相接；西部沖積扇主體受克-百斷裂控制，多個沖積扇扇根砂礫巖體沉積沿克-百斷裂呈連片分布，構(gòu)成了山前沖積扇裙，向東南部坳陷中心演化為扇中辮流砂體，最終演化為漫流灘地延伸出研究區(qū)(圖6a)?？讼陆M主體經(jīng)歷了S8砂組小規(guī)模湖侵后演化為S7砂組的扇中辮流河道，此時發(fā)育的沖積扇繼承了百口泉組的沉積特征，扇根砂礫巖發(fā)育位置未發(fā)生改變，但較百口泉組沖積扇規(guī)模變小，以扇中辮流河道發(fā)育為主(圖6b)。

TSQ2主要由克上組及部分克下組(S6砂組)構(gòu)成，此時湖平面進一步上升，發(fā)育扇三角洲沉積。扇三角洲扇根以S6砂組塊狀砂礫巖發(fā)育為主，集中發(fā)育于兩主干斷層相交處，扇三角洲平原分流河道為主體沉積，可細分為三個主要的分流河道發(fā)育區(qū)：東北部分流河道發(fā)育區(qū)由兩條主要分流河道向湖中心延伸合并為同一分流河道延伸出研究區(qū)，中部分流河道進一步分為兩主要分流河道，構(gòu)成了主體開發(fā)區(qū)優(yōu)勢相帶，南部分流河道帶由兩分流河道進一步分叉呈近連片狀分布，中部及南部分流河道間發(fā)育部分扇間沉積。扇三角洲前緣多發(fā)育于分流河道帶的外緣，至東南部與前扇三角洲泥巖相接(圖6c)。

TSQ3由白堿灘組構(gòu)成，該時期湖平面上升并達到最大值，低位體系域特征不明顯，以湖侵體系域及高位體系域發(fā)育為主。白堿灘下段(T3b2+3)發(fā)育濱淺湖-半深湖，以大面積湖泛泥巖發(fā)育為主，在濱淺湖內(nèi)部零星發(fā)育灘壩沉積(圖6d)。至白堿灘上部 (T3b1)湖平面有所下降，發(fā)育辮狀河三角洲沉積，辮狀河三角洲主體發(fā)育于研究區(qū)東部，在近斷裂處以辮狀河三角洲平原分流河道發(fā)育為主，至東南部演化為辮狀河三角洲河口壩，西部僅發(fā)育小規(guī)模辮狀河三角洲前緣河口壩沉積(圖6e)。

3.2.2 垂向演化特征

百口泉地區(qū)三疊系垂向演化經(jīng)歷了完整的湖平面不斷上升再下降的變化過程，垂向演化整體以不斷退積的特征為主，僅在頂部見小規(guī)模辮狀河三角洲進積特征。TSQ1底部百口泉組沉積時為湖平面最低時期，發(fā)育較典型的低位域沖積扇，多期沖積扇垂向疊置。隨著湖水面的不斷上升由底部塊狀扇根砂礫巖向上演化為層狀扇中辮狀河道沉積。TSQ2時期湖平面進一步上升，以扇三角洲發(fā)育為主，近斷裂處以扇三角洲平原厚層-塊狀砂礫巖發(fā)育為主，向湖中心方向演化為扇三角洲前緣分流河道沉積，同時隨著湖平面的不斷上升，扇三角洲沉積垂向表現(xiàn)為扇三角洲前緣疊置于扇三角洲平原之上的特征，頂部可見前緣經(jīng)改造后的河口壩反旋回的特征，至湖中心方向零星發(fā)育扇三角洲前緣席狀砂。TSQ3時期湖平面快速上升并達到最高值，此時白堿灘下段(T3b2+3)發(fā)育濱湖-淺湖及半深湖泥巖沉積，偶見濱湖相小規(guī)模灘壩砂體，至白堿灘上部(T3b1)湖平面小幅度下降，發(fā)育辮狀河三角洲沉積(圖6f)。

4 沖積沉積體系模式

百口泉地區(qū)三疊紀(jì)處于前陸盆地發(fā)展的鼎盛期，強烈的構(gòu)造活動導(dǎo)致物源區(qū)與沉積區(qū)存在較大地形差異，提供了較充足的物質(zhì)供給及沉積可容空間，為沖積沉積體系的發(fā)育提供了較好的構(gòu)造背景[24,28]。早三疊世(TSQ1)構(gòu)造活動最為強烈，西北部扎伊爾山與哈拉阿拉特山強烈隆升，風(fēng)化作用提供了極為充足的沉積物，加之此時湖平面較低，沉積區(qū)距源區(qū)較遠，大量沉積物在出山口處即迅速堆積形成沖積扇，多期沖積扇的平面擺動及垂向疊置形成了范圍較大的山前沖積扇裙(圖7a)。中三疊世(TSQ2)構(gòu)造活動有所減弱，湖平面進一步上升至山前地區(qū)，陣發(fā)性山洪所引起的沉積物瞬間積聚導(dǎo)致大量沉積物直接入湖最終形成扇三角洲，此時扇三角洲多分布于近湖岸的出山口前，繼承性發(fā)育的扇三角洲亦可形成較大的規(guī)模(圖7b)。晚三疊世(TSQ3)構(gòu)造活動趨于平穩(wěn)，湖平面快速上升并達到最大值，湖水淹沒整個研究區(qū)，使得研究區(qū)整體處于濱湖-半深湖沉積環(huán)境(圖7c)。至晚三疊世末期，湖平面小規(guī)模下降，構(gòu)造活動較穩(wěn)定造成沉積坡度減小使得沉積物到達沉積區(qū)期間得以充分分異，該時期發(fā)育大規(guī)模辮狀河三角洲(圖7d)。

圖7 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉地區(qū)三疊系沖積沉積體系模式Fig.7 Sedimentary models of the Triassic alluvial depositional system in the Baikouquan area,Junggar Basin?.TSQ1時期湖平面變化;?.TSQ2時期湖平面變化;?.TSQ3早期湖平面變化；?.TSQ3晚期湖平面變化

5 油氣成藏特征

5.1 烴源巖及斷裂特征

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣發(fā)育多套烴源巖，其中下烏爾禾組及風(fēng)城組被普遍認為是瑪湖凹陷的主要烴源巖[36-40]。相關(guān)分析表明，下烏爾禾組烴源巖主要為暗色泥巖，屬內(nèi)陸淺湖-半深湖沉積，有機質(zhì)類型主要為Ⅲ型，部分為Ⅱ型，表現(xiàn)為典型的陸源母質(zhì)類型。風(fēng)城組烴源巖以黑灰色泥巖、白云質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)碳酸鹽巖和沉凝灰?guī)r為主，有機質(zhì)類型多為腐殖-腐泥型，生烴潛力較好，優(yōu)于下烏爾禾組?，敽枷菘傮w烴源巖較發(fā)育，且生烴潛力巨大，支撐了近年來環(huán)瑪湖凹陷的勘探開發(fā)突破。

瑪湖凹陷烴源巖的生排烴時間與三疊系成藏具有較好的耦合性：風(fēng)城組烴源巖在晚二疊世就有大量的油排出，早中三疊世達到高峰，晚三疊世和早侏羅世早期維持在相當(dāng)高的水平，之后大幅度下降，早白堊世又達到新的排油高峰，隨后基本不再大量排油，與三疊系油藏形成時間相吻合[41]。研究區(qū)下覆地層廣泛發(fā)育該套優(yōu)質(zhì)烴源巖，為研究區(qū)油氣聚集成藏奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

研究區(qū)西北部兩條邊界斷層屬壓性-壓扭性斷裂，其活動持續(xù)時間較長，自早二疊世斷裂活動開始持續(xù)到早白堊世，跨越了風(fēng)城組烴源巖成熟生油的主要階段，斷裂活動成為油氣運移的主要輸導(dǎo)體系，同時三疊系底部的區(qū)域不整合風(fēng)化殼亦可為油氣的運移提供輸導(dǎo)作用。與地層傾向相反的逆掩斷裂形態(tài)及其上盤非滲透性石炭系變質(zhì)巖的發(fā)育有效地阻止了油氣經(jīng)斷面向地表的散失，為油氣的有效輸導(dǎo)提供了有利途徑。

5.2 儲-蓋組合特征

沖積沉積體系因具有近源、快速堆積的特征，其形成的砂礫巖體沉積厚度較大，側(cè)向變化較快，儲-蓋組合差異較大，研究區(qū)三疊系自下而上可分為4套儲-蓋組合(圖8)：①百口泉組塊狀砂礫巖儲層與S8砂組“泥包砂/礫”蓋層組合，該組合類型儲層極為發(fā)育，百口泉組砂礫巖沉積厚度可達整體的80%以上，構(gòu)成了三疊系主要的沉積儲層，儲量可占三疊系探明儲量的一半，其沉積類型以扇根主槽及扇中辮狀河道沉積為主，S8砂/礫巖含量平均為15%，主要發(fā)育扇緣-扇間漫溢沉積，偶見扇中末端-扇緣河道沉積，在一定程度上起到了蓋層的作用；②S7砂組辮狀河道儲層與S6砂組泥質(zhì)砂礫巖蓋層組合，該組合類型儲層以S7砂組扇中辮狀河道發(fā)育為主，因S7砂組沉積時期湖平面進一步上升，導(dǎo)致扇中辮狀河道較百口泉組限制性增強，雖然沉積厚度及范圍不及百口泉組，但其物性多優(yōu)于百口泉組，勘探開發(fā)實踐證明S7砂組亦可富集可觀的油氣，S6砂組以大段泥質(zhì)砂礫巖發(fā)育為主，整體物性差，對下伏S7砂組起到一定的物性遮擋作用；③克上組扇三角洲儲層與白堿灘下段湖相泥巖蓋層組合，該組合類型儲層以扇三角洲分流河道為主，蓋層為白堿灘下段湖相泥巖，該段泥巖沉積厚度較大，是分布最廣、最重要的區(qū)域性蓋層，此蓋層對其下部的百口泉組、克下組和克上組各套地層中的油氣藏均起到了良好的區(qū)域性封蓋作用；④白堿灘上段辮狀河三角洲儲層與侏羅系底部泥巖蓋層組合，該組合儲層為白堿灘上段辮狀河三角洲分流河道及心灘壩，分布范圍較有限，僅發(fā)育于研究區(qū)東北部，該組合蓋層為侏羅系底部泥巖，泥巖單層雖較薄，但其層數(shù)較多，加之八道灣組中、上部分布有2～4層厚度不等的煤層，一定程度上增強了對下伏儲層的封蓋能力。此外，儲層側(cè)向因沉積相變的影響多形成側(cè)向遮擋。

5.3 油藏類型及富集模式

綜合分析研究區(qū)烴源巖、斷裂及儲蓋組合特征，結(jié)合已開發(fā)區(qū)塊油藏分布特征明確研究區(qū)主要發(fā)育兩種油藏類型：構(gòu)造-巖性油藏和巖性油氣藏，二者的形成條件、主控因素及分布各不相同。構(gòu)造-巖性油藏主要受構(gòu)造控制，巖性變化亦對其有一定的影響，典型已開發(fā)區(qū)塊為百21井區(qū)。克-烏斷裂早期活動溝通了烴源巖與百口泉組儲層，造成大量油氣沿斷裂附近富集，后期斷裂的遮擋作用阻礙了油氣沿地層向上傾方向散失，最終使得油氣大量聚集于斷層與儲層相交的屋脊部位，形成最有利的油氣富集部位。構(gòu)造-巖性油藏在研究區(qū)普遍沿斷裂走向分布，油氣富集程度高，儲量豐度較大，探明儲量占研究區(qū)的60%以上，為研究區(qū)主要的油藏類型。

巖性油藏的形成主要是下傾方向烴源巖形成的油氣向斷裂部位運移時因不同相帶物性差異而導(dǎo)致的滯留成藏[42-45]。沖積扇扇中辮狀河道儲層物性較好，其向源區(qū)方向多與扇根砂礫巖相接，至下傾方向演化為扇緣細粒沉積，當(dāng)油氣運移至扇中辮狀河道，由于上下儲層的物性遮擋，輔以一定的側(cè)向遮擋條件及微構(gòu)造高點即可形成巖性油氣藏。該類油氣藏油氣富集程度雖不及構(gòu)造-巖性油氣藏，但其分布范圍較大，同樣可形成規(guī)模油氣藏。該類油藏典型已開發(fā)區(qū)塊為百34井區(qū)。此外，百口泉底部區(qū)域不整合對下伏地層的成藏起到一定的遮擋作用，可在下伏地層中形成地層油氣藏(圖9)。

圖9 準(zhǔn)噶爾盆地百口泉地區(qū)三疊系油氣富集模式Fig.9 Fig.9 Hydrocarbon accumulation models of the Triassic alluvial depositional system in the Baikouquan area,Junggar Basin

研究區(qū)獨特而優(yōu)越的構(gòu)造位置及沉積特征決定了其油氣資源的富集：①下傾方向瑪湖凹陷生烴中心為該區(qū)油氣的聚集提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)；②扎伊爾山與哈拉阿拉特山為該區(qū)提供了極為豐富的原始沉積物供給；③克-百斷裂及百-烏斷裂的發(fā)育為其下盤沖積沉積體系的發(fā)育提供了構(gòu)造條件，形成大面積連續(xù)分布的儲層，同時斷裂的發(fā)育為油氣的運移提供了較好的通道；④沉積體系內(nèi)部湖泛沉積及側(cè)緣細粒沉積為油氣的儲集提供了較好的遮擋條件。

6 結(jié)論

1) 綜合百口泉地區(qū)地震、開發(fā)密井網(wǎng)及取心井資料，將百口泉三疊系劃分為1個完整的二級層序，其整體經(jīng)歷了湖侵-湖退的完整湖平面變化周期。根據(jù)沉積特征所反映的湖平面變化將其內(nèi)部細分為3個三級層序：百口泉組及S6砂組構(gòu)成以低位域發(fā)育為主的底部三級層序(TSQ1)，克上組構(gòu)成以低位域及高位域發(fā)育為主的中部三級層序(TSQ2)，白堿灘組整體為為湖侵域及高位域發(fā)育為主的上部三級層序(TSQ3)。

2) 通過22口井巖心觀察及密井網(wǎng)砂體分析，明確沖積扇和扇三角洲為百口泉三疊系沖積沉積體系主要的沉積相類型。底部百口泉組及克下組處于湖平面較低時期，發(fā)育大范圍的沖積扇沉積；隨著湖平面的上升，克下組發(fā)育扇三角洲沉積；白堿灘組早期湖平面快速上升并達到最高值發(fā)育濱湖-半深湖沉積，白堿灘晚期湖平面有所下降發(fā)育辮狀河三角洲沉積。

3) 百口泉三疊系層序及沉積特征與油氣成藏具有較好的耦合關(guān)系，二級層序早期發(fā)育近源塊狀砂礫巖儲層，近油源斷裂處受斷層遮擋作用，易于形成儲量豐度較高的構(gòu)造-巖性油氣藏，二級層序中晚期發(fā)育扇三角洲及辮狀河三角洲沉積，分流河道是其優(yōu)質(zhì)儲層，遠離油源斷裂的斜坡部位因沉積差異導(dǎo)致的儲層物性的遮擋，易于形成規(guī)模較大的巖性油氣藏。