準(zhǔn)噶爾盆地彩南油田彩8井-彩24井區(qū)三工河組辮狀河三角洲沉積研究

修曉偉，李維鋒

吳 龍

(新疆油田公司彩南油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000)

李 斌

(新疆油田公司采油二廠油田地質(zhì)研究所，新疆 克拉瑪依 834008)

任寶銘

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué));長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

準(zhǔn)噶爾盆地彩南油田彩8井-彩24井區(qū)三工河組辮狀河三角洲沉積研究

吳 龍

(新疆油田公司彩南油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000)

李 斌

(新疆油田公司采油二廠油田地質(zhì)研究所，新疆 克拉瑪依 834008)

任寶銘

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué));長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

在巖心觀察的基礎(chǔ)上，綜合錄井、測(cè)井和分析化驗(yàn)資料，對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地彩南油田彩8-彩24井區(qū)侏羅系三工河組進(jìn)行了沉積相研究，認(rèn)為三工河組為一套辮狀河三角洲沉積，主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣和前三角洲亞相，可識(shí)別出5個(gè)微相，其物源主要來自東、北及西北方向。

彩南油田；三工河組；辮狀河三角洲；沉積相；物源

圖1 彩8-彩24井區(qū)地理位置圖

彩南油田地處準(zhǔn)噶爾盆地東部，工區(qū)地表為沙漠，覆蓋有少量植被，地面海拔650～690m。區(qū)內(nèi)年平均降水量小于50mm，年蒸發(fā)量大于2000mm，是一個(gè)典型內(nèi)陸盆地干旱沙漠油田[1](見圖1)。彩8-彩24井區(qū)所處的五彩灣凹陷于早二疊世時(shí)為克拉美麗前陸盆地山前凹陷的一部分，至侏羅紀(jì)時(shí)已填平補(bǔ)齊[2]。前人對(duì)于彩8-彩24井區(qū)三工河組沉積相研究較少。筆者通過對(duì)研究區(qū)的巖心、錄井、測(cè)井及分析化驗(yàn)資料進(jìn)行研究，確定其沉積特征，從而為該區(qū)的勘探開發(fā)提供參考。

1 地質(zhì)概況

該區(qū)自上而下通過鉆井揭示的地層有第四系(Q)、新近系(N)、古近系(E)、白堊系吐谷魯群(K1tg)、侏羅系石樹溝群(J2-3sh)、西山窯組(J2x)、三工河組(J1s)、八道灣組(J1b)、三疊系小泉溝群(T2-3xq)、燒房溝組(T1s)、韭菜園子組(T1j)、二疊系梧桐溝組(P3wt)、石炭系巴塔瑪依內(nèi)山組(C2b)、滴水泉組(C1d)、塔木崗組(C1t)。根據(jù)區(qū)域?qū)Ρ龋_系三工河組自上而下分為3段，即J1s3、J1s2和J1s1。J1s3分布穩(wěn)定，主要為泥巖和粉細(xì)砂巖，為區(qū)域性蓋層。J1s2主要為粉細(xì)砂巖、中粗砂巖夾細(xì)砂巖及礫巖，頂部發(fā)育一套比較穩(wěn)定的泥巖，為一套三角洲前緣沉積，是主要產(chǎn)油層，與J1s3組成良好儲(chǔ)蓋組合。J1s1主要為泥巖、粉細(xì)砂巖和中粗砂巖。J1s2和J1s1向東靠近盆地邊緣地層有剝蝕。

圖2 彩24井單井沉積相柱狀圖

2 沉積相特征

通過對(duì)研究區(qū)巖心、巖屑和電性特征等進(jìn)行分析，認(rèn)為侏羅系三工河組為一套辮狀河三角洲沉積體，共識(shí)別出辮狀河三角洲前緣及前三角洲2個(gè)亞相及5個(gè)微相(見圖2)。

2.1辮狀河三角洲前緣

辮狀河三角洲前緣是辮狀河三角洲沉積的最活躍場(chǎng)所,其沉積物亦是辮狀河三角洲的主體,由水下分流河道砂壩、支流間灣沉積、河口砂壩及遠(yuǎn)砂壩組成,其中水下分流河道沉積為前緣的主體。

1)水下分流河道 該微相是三角洲平原亞相中辮狀河道入湖后在水下的延續(xù)部分,其砂體內(nèi)部由含礫砂巖及中、粗粒砂巖組成若干個(gè)下粗上細(xì)的砂巖透鏡體相互疊置而成，沉積物粒度較粗。由于河道的頻繁遷移, 砂體中側(cè)積交錯(cuò)層極發(fā)育,為主要的沉積構(gòu)造類型，可作為其相標(biāo)志。砂體底部常發(fā)育沖刷面構(gòu)造(見圖3),含有豐富的泥礫,此外還常見有平行層理和槽狀交錯(cuò)層理等沉積構(gòu)造。其對(duì)應(yīng)的自然伽馬測(cè)井曲線主要呈鐘形、箱形和鐘形-箱形組合。

圖3 彩39井水下分流河道中的底沖刷面 圖4 彩24井河口砂壩中的浪成沙紋層理

2)河口砂壩 該微相位于水下分流河道的前緣及側(cè)緣。巖性為粉砂巖、細(xì)砂巖及中砂巖，從下向上一般顯示由細(xì)到粗的反韻律,有時(shí)也可見向上變細(xì)的正韻律。其沉積構(gòu)造比較發(fā)育，可見浪成沙紋層理(見圖4)、中小型交錯(cuò)層理和平行層理等，其對(duì)應(yīng)的自然伽馬測(cè)井曲線主要呈漏斗形。

3)支流間灣 該微相由暗色的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖組成。由于水下分流河道頻繁遷移破壞，部分支流間灣沉積物往往遭受侵蝕破壞，并以大小不等的透鏡體出現(xiàn)，常見水平層理及小沙紋層理，含植物葉片化石，其所對(duì)應(yīng)的自然伽馬測(cè)井曲線為低幅齒狀。

4)遠(yuǎn)砂壩 該微相為三角洲前緣末端沉積,由粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成,與河口砂壩相比，其粒度更細(xì)。遠(yuǎn)砂壩橫向延伸遠(yuǎn),分布范圍廣,但縱向上相帶窄,厚度薄,內(nèi)部見小沙紋層理和水平層理,常同前三角洲泥呈互層狀產(chǎn)出，其對(duì)應(yīng)的自然伽馬測(cè)井曲線整體呈漏斗形，多見齒化。

2.2前三角洲

前三角洲位于辮狀河三角洲前緣向湖水較深方向的斜坡帶,常與半深湖沉積呈漸變過渡，與遠(yuǎn)砂壩形成互層。在該亞相中只有1個(gè)沉積微相，即前三角洲泥。該微相由深灰色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖組成,可見水平層理,植物葉片化石普遍可見，其所對(duì)應(yīng)的自然電位幅度值極低。

3 沉積微相平面展布

圖5 彩8井-彩24井區(qū)三工河組沉積微相平面展布

在單井相和聯(lián)井相分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合砂礫巖厚度等值線、砂巖厚度等值線和砂地比等值線圖，作出該區(qū)的沉積微相平面分布圖(見圖5)。從圖5可以看出，該區(qū)侏羅系三工河組主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣，其主要分布在彩24井-彩204井-彩28井以東、彩551井-彩27井-彩29井以北、沙18井-彩40井-沙西1井以東及彩8井以西方向，水下分流河道分布面積較廣，東部靠近盆地邊緣發(fā)育有少部分的三角洲平原。

4 物源分析

4.1砂礫巖厚度

砂礫巖一般指顆粒直徑大于2mm的碎屑含量大于30%的碎屑巖，其性質(zhì)取決于母巖性質(zhì)，而且一般搬運(yùn)距離不遠(yuǎn)，故研究砂礫巖厚度有助于推斷物源方向[3]。

彩8井-彩24井區(qū)侏羅系三工河組普遍發(fā)育砂礫巖，且主要分布在J1s2中，但該區(qū)東部靠近盆地邊緣的地層有缺失，其中彩28井、彩3井、彩30井、彩52井、彩6井、彩7井、彩參1井、彩深1井、沙1井、沙西1井所在地層在J1s1完全缺失。根據(jù)巖屑描述資料，對(duì)各井的砂礫巖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并編繪了砂礫巖厚度等值線(見圖6)。

從圖6可以看出：①彩551井-彩51井-彩58井-彩24井-彩57井-彩4井的物源方向主要來自北和東方。②彩22井-彩24井-彩59井-彩8井砂礫巖厚度呈54～11～4～14m的變化趨勢(shì)，表明彩8井區(qū)的物源與彩24井區(qū)物源不是來自同一物源。③彩2井-彩203井-彩51井-彩8井砂礫巖厚度呈32～26～2～14m的變化趨勢(shì)，表明彩8井區(qū)的物源與彩2井區(qū)的物源并非來自同一物源。

4.2泥巖顏色

沉積物顏色尤其是泥巖顏色能夠很好地反映沉積環(huán)境的氧化還原條件，這通常與沉積物所處環(huán)境有關(guān)。棕紅、紫褐等紅色色調(diào)的泥巖一般是水上或水體很淺的沉積環(huán)境的產(chǎn)物，而暗色泥巖是水體較深的沉積環(huán)境的產(chǎn)物[4]。通過分析該區(qū)侏羅系三工河組巖屑描述資料，發(fā)現(xiàn)彩4井巖屑中有淺褐色及紫褐色泥巖，而其余井的巖屑多呈灰色，均未發(fā)現(xiàn)紅色色調(diào)泥巖，表明彩4井東側(cè)為水上沉積環(huán)境，有物源供給。

4.3重礦物

相對(duì)密度大于2.86的礦物稱為重礦物，其在巖石中含量一般不超過1%，依據(jù)其風(fēng)化穩(wěn)定性可分為穩(wěn)定重礦物和不穩(wěn)定重礦物2類[5]。重礦物組合可以反映物源區(qū)母巖的性質(zhì)，是分析含油氣盆地物源方向的重要手段之一。遠(yuǎn)離物源的方向，穩(wěn)定重礦物組分含量相對(duì)增加，不穩(wěn)定重礦物組分相對(duì)減少。在重礦物分析中，常用ZTR指數(shù)(即鋯石、電氣石和金紅石3種礦物在透明重礦物中所占的百分含量)來表示成分成熟度，其值越大則成熟度越高，說明距離物源越遠(yuǎn)。

根據(jù)該區(qū)侏羅系三工河組21口井的重礦物分析資料，編繪了ZTR指數(shù)等值線圖(見圖7)。由圖7可以看出，該區(qū)在三工河組沉積時(shí)期，ZTR指數(shù)有3個(gè)高值區(qū)，分別是彩24井、彩133井和沙21井附近，其外圍ZTR指數(shù)呈減小的趨勢(shì)，表明彩24井-彩133井-沙21井為遠(yuǎn)離物源的區(qū)域。

圖6 彩8井-彩24井區(qū)三工河組砂礫巖厚度等值線圖 圖7 彩8井-彩24井區(qū)三工河組ZTR指數(shù)等值線圖

根據(jù)上述物源分析，可確定該區(qū)物源來自于北、東和西北方向，其中彩8井區(qū)物源來自西北方向，彩24井區(qū)物源來自東方。

5 結(jié) 論

1)該區(qū)為辮狀河三角洲沉積，主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相和前三角洲亞相，其中辮狀河三角洲前緣亞相在縱向上常見多期水下分流河道疊置而成的砂體，其厚度大，橫向延伸遠(yuǎn)，分布范圍廣，沉積構(gòu)造發(fā)育。

2)彩8井-彩24井區(qū)侏羅系三工河組沉積時(shí)期物源方向主要有北、東和西北方向，其中彩8井區(qū)物源來自西北方向，彩24井區(qū)物源來自東方，二者物源方向并不一致。

[1]張建良,劉金華,楊少春.準(zhǔn)噶爾盆地彩南油田彩003井區(qū)侏羅系辮狀河三角洲相儲(chǔ)層特征研究[J].天然氣地球科學(xué),2009,20(3):335-341.

[2] 張滿郎,朱筱敏,張琴.準(zhǔn)噶爾盆地阜東斜坡區(qū)侏羅系沉積特征[J].沉積與特提斯地質(zhì),2000,20(4):60-70.

[3] 何幼斌,王文廣.沉積巖與沉積相[M].北京:石油工業(yè)出版社,2007.

[4] 鄺紅偉,高振中,穆鵬飛.準(zhǔn)噶爾盆地夏鹽凸起石南31井區(qū)下白堊統(tǒng)清水河組一段物源分析[J].古地理學(xué)報(bào),2008,10(4):371-378.

[5] 姜在興.沉積學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.04.010

TE122.2

A

1673-1409(2011)04-0031-04