青西油田窿6區塊下白堊統下溝組沉積相研究

侯 乾，彭立才，楊仁超，3，王言龍

（1.山東省沉積成礦作用與沉積礦產重點實驗室·山東科技大學地質學院，山東青島 266510；2.清華大學地震波勘探開發研究所；3.中國石化石油勘探開發研究院 ）

青西油田位于酒泉盆地酒西坳陷青西凹陷青南次凹南部，窟窿山逆掩推覆體構成其主要油氣聚集場所，窿六區塊位于窟窿山逆掩推覆構造帶中部，是窟窿山油藏油氣最富集的區塊，具有原始地層壓力大、含油性好、油井初產高等特點［1－3］。據前人研究［4］，窿六區塊下白堊統下溝組儲層沉積特征非常復雜，屬近源的快速堆積沉積，巖相變化迅速，儲集性能變化大，非均質性強，有利儲層分布范圍及控制因素難以確定，直接影響油田的高效開發。根據巖心、鉆井、錄井、測井和分析化驗等資料，運用沉積學基本原理和方法，在前人研究成果的基礎上，對青西油田窿6區塊下白堊統下溝組沉積環境特征和微相類型進行了進一步研究，以期對該區油藏的下一步開發提供指導和理論依據。

1 地質背景

青南次凹總體上呈南高北低、西高東低的不對稱箕狀構造，構造南部較緩，北部較陡。凹陷主體面積約為135 km2，沉積最大厚度約7300 m，其中下白堊統最大厚度約3400 m［5］，窿6區塊整體構造形態表現為由東北向西南方向逐漸抬升并被斷裂復雜化的單斜構造。據前人研究［6－7］，青南次凹下白堊統下溝組古流水方向為以西向東和西南向北東流向為主；沉積物主要來自西部志留紀、石炭紀、二疊紀地層剝蝕產物，沉積物由西向東注入盆地。下溝組為窿6區塊目前最主要的開發目的層，下溝組（K1g）可劃分為4段：K1g3、K1g2、K1g1、K1g0。最主要的目的段為K1g0、K1g1，可分為8個亞段：K1g01、K1g02、K1g03、K1g04、K1g11、K1g12、K1g13、K1g14。

2 相識別標志及依據［8－13］

2.1 巖石顏色

通過巖心觀察，研究區內下溝組下段巖石顏色主要以灰色、雜色、棕紅色、灰白色為主，間有灰綠色、棕褐色。在研究區西部L7井4393.06～4393.17 m處可看到在氧化條件下棕紅色巖石沉積；而L6井4464.6～4464.85 m處可看到湖岸線過渡帶所特有的雜色泥巖沉積；在Q2－4井4022.78 m處巖石顏色多表現為暗色特征，表明其沉積時處于水下還原環境。

2.2 巖石類型

區內巖石類型主要有礫巖、細礫巖、泥巖、白云質泥巖、泥質白云巖等。其中研究區西部L7井4302～4304 m處，南部的Q2－30井4234～4236 m處多以較粗的礫巖為主（圖1，L7井、Q2－30井）；在Q2－4井4025～4031 m處可看到礫巖逐漸向砂巖過渡（圖2，Q2－4井）；而在研究區東北部的L4井4196～4201 m處、L13井4422～4428 m處則以較細的泥巖為主（圖2，L4井、L13井）。在Q2－12井4316～4322 m處以泥巖和白云巖為主（圖1，Q2－12井）。

2.3 沉積構造

圖1 窿6區塊下溝組鉆井取心沉積特征

根據各個井巖心觀察（圖1），研究區發育的沉積構造主要有：水平層理，形成于低能環境的低流態中，常見于分流河道間沉積和湖相沉積；塊狀層理，由沉積物在重力流的作用下快速堆積而成的，常見于河道間沉積中；平行層理，代表了一種較強的水動力條件，分流河道等沉積中常見；交錯層理，常見于河道沉積；間或發育波狀層理、包卷層理、斜層理等。沉積構造的不同組合是判斷沉積微相的重要依據，對環境的重塑有重要的作用［10］。

2.4 測井相標志

窿6區塊下溝組測井曲線的幅度以中、高幅為主，這與沉積物粒度較粗有關；突變式接觸在該區很發育，反映了沉積體沉積前后水動力條件和沉積物供應類型的劇烈變化；測井曲線的光滑程度以齒化較為常見，表明了沉積不連續或水動力條件頻繁變化所造成的沉積物分選差，物性非均質性強。

3 沉積相類型和特征

根據對研究區內已有井的巖心、錄井及測井資料分析，認為窿6區塊下溝組內沉積相發育扇三角洲相和湖泊相兩種。扇三角洲相具體可細分為分流河道、分流河道間、水下分流河道、水下分流河道間、河口壩和前緣滑塌等六類微相。

3.1 扇三角洲相

根據扇三角洲沉積特征并結合研究區沉積背景，研究認為窿6區塊下溝組扇三角洲相可劃分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲三種亞相。

3.1.1 扇三角洲平原亞相

結合研究區沉積背景及巖心、錄井資料，認為研究區扇三角洲平原發育有分流河道和分流河道間沉積。巖性以礫巖為主，分選差，礫石中的填隙物和泥質粉砂巖及粉砂質泥巖因褐鐵礦化嚴重而呈現棕紅色，反映了陸上的強氧化沉積環境。

（1）分流河道微相。本區中L7井下溝組下部最為發育（圖1，L7井），巖性主要以礫巖為主，發育洪積層里、平行層理和沖刷面。其電阻率曲線呈高值，自然伽馬曲線數值較低，多呈箱形、齒化箱形，如Q2－15井4440～4464 m處。

（2）分流河道間微相。巖性主要為以紅色為主要基調的雜色、棕紅色泥巖為主，夾雜有少量棕紅色砂礫巖。沉積構造主要發育塊狀層理、水平層理和波狀層理。自然伽馬曲線為微齒化線型、微齒形夾單指形，如Q2－15井4480～4500 m處，沉積物偏細，是中低能沉積環境下的產物。

3.1.2 扇三角洲前緣亞相

研究區內扇三角洲前緣亞相粒度較扇三角洲平原亞相細，顏色以灰色為主，砂質含量增加，其內主要發育水下分流河道，水下分流河道間，局部發育河口壩、前緣滑塌微相。

（1）水下分流河道微相。巖性以砂礫巖和砂巖與薄層粉砂巖互層，分選較好，礫石成分主要是石英巖、板巖、千枚巖、酸性噴發巖，含少量泥質沉積物，發育交錯層理、平行層理、沖刷充填和波狀層理。如圖1中Q2－4井，水下分流河道微相巖性顏色呈暗色，表現為中礫巖和粉砂巖互層。測井相呈中－高幅鐘形，如Q2－4井4026～4029 m處。

（2）水下分流河道間微相。水下分流河道間水動力較弱，主要發育細粒沉積體［14］。其典型特征以過度巖類為主，巖性以泥質粉砂巖和粉砂質泥巖為主，沉積構造發育塊狀、水平和波狀層理（圖1，L4井）。電性特征表現為低幅線型或齒化線型，如Q2－4井4016～4020 m。

（3）河口壩和前緣滑塌微相。河口壩微相分布于水下分流河道前端，由河流帶來的碎屑物質在河口處因流速降低堆積而成［15］。砂巖為主，粗至細粒級皆有，含礫巖，發育交錯層理和水平層理，自然伽馬曲線呈漏斗形，曲線齒化。前緣滑塌微相的巖性為砂礫巖，形成于較深水環境，頂底為半深湖－深湖沉積（圖1，Q2－43井），自然伽馬曲線呈齒化鐘形和齒化箱形。

3.2 半深湖亞相

半深湖亞相巖性主要是黑色白云質泥巖、灰色泥質白云巖等，其沉積特點與扇三角洲截然不同，巖性橫向分布穩定，垂向上常具連續的完整韻律，沉積厚度大［16］，發育水平層理及細波狀層理（圖1，Q2－12井），在電性上表現為低幅線型或齒化線型。

4 沉積相展布特征

4.1 沉積相剖面特征

通過巖性、沉積構造和測井相分析，建立了研究區東北－西南、西北－東南方向的兩條沉積相剖面（圖1），對研究區域的沉積相進行分析。

從西北－東南向的剖面圖（圖2）可以看出，在K1g0前期，在L13井、Q2－20井、Q2－4井和Q2－58井都發育水下分流河道相；在K1g0后期和K1g1初期可見到L13井和Q2－15井開始發育分流河道沉積，說明陸源沉積向湖盆方向推移；到K1g1時期，L13井發育水下分流河道和河口壩沉積，同時在Q2－58井－Q2－4井－Q2－20井－Q2－15井發育有半深湖沉積相，表現出湖盆擴大，顯示出多次短期的湖進過程；到K1g1后期，可見到在L13井處發育分流河道微相，說明陸源沉積體向湖盆方向又一次推進，而半深湖沉積也從Q2－15井退至Q2－4井，發生了湖退。從整個沉積相剖面來看，以扇三角洲前緣的水下分流河道沉積和半深湖相沉積為主，由水體上升半旋回和下降半旋回構成。

圖2 窿6區塊下溝組L13井－Q2－12井沉積相剖面

而從西南－東北方向的剖面圖看（圖3），整體 上基本沒有出現三角洲平原相。K1g0時期，Q2－30井、Q2－45井、Q2－29井、L4井和Q2－33井都發育有水下分流河道沉積，在Q2－33井處育有分流河道間沉積；而在K1g1時期，Q2－30井、Q2－29井、L4井和Q2－33井發育了半深湖沉積，說明在這幾口井處都發生了湖進，而在此期間Q2－45井和Q2－56井并沒有發育半深湖沉積，表明湖進是從西南、北東兩個方向向西或北西方向推進的；在

K1g1中期，Q2－29井、L4井發育水下分流河道沉積，而Q2－56井發育有半深湖沉積，說明扇三角洲沉積向北東方向推移。整個剖面以扇三角洲前緣的水下分流河道沉積和半深湖相沉積為主體。目的層段以水體上升半旋回為主，K1g1后期，水體下降，扇三角洲沉積有自西南向北偏東方向遷移的特點。

4.2 沉積相平面展布

通過對青西油田窿6區塊的40多口井下白堊統各層段的巖石的顏色、類型、沉積構造、巖性組合、測井相等特征的綜合研究和分析，結合上述單井相、剖面相特征，對下白堊統各層段及小層的沉積微相平面展布進行了劃分并編制了各小層的沉積微相平面圖。這里以較典型的下溝組K1g03－1和K1g13－1時期的沉積相為例來說明研究區沉積相的平面展布（圖4）。

在K1g03－1時期（圖4a），湖盆處于發育初期，水體較淺，物源供給充足，主要發育了扇三角洲平原沉積和近源的扇三角洲前緣沉積，分流河道較寬，水下分流河道沉積發育，在水下分流河道沉積到濱淺湖沉積過渡帶局部發育河口壩及席狀砂沉積而且相帶較窄，濱淺湖沉積較發育，半深湖沉積分布范圍小。從圖中K1g13－1時期小層平面沉積相平面展布特征來看（圖4b），研究區南部和中部水下分流河道明顯向研究區西北方向退縮；河口壩和席狀砂發育范圍擴大；水下分流河道間沉積在研究區北部、中部和南部均比較發育。湖盆范圍擴大，湖水上升，半深湖沉積向西和西南逐漸擴大。

5 研究區沉積相模式

根據研究區下溝組單井相、聯井相剖面及小層沉積相平面分布特征，可將下溝組K1g0－K1g1時期歸納為2種沉積模式：一種是K1g0模式，研究區扇三角洲沉積屬陡坡扇三角洲沉積，沉積厚度大，相帶窄、相變快、巖性粗而且雜；扇三角洲平原窄，扇三角洲前緣沉積是主體，主要為水下分流河道微相，河口壩、水下分流河道間及席狀砂微相發育范圍小（圖5a）。另一種為K1g1模式，湖面處于上升時期，湖平面與物源區的高度差減小，物源供給的強度逐漸減小，使得各種沉積相不斷向陸后退，隨著沉積水體的加深，沉積物入水后，沉積物可容空間增大，水下分流河道河道間距加大，河道變得清晰，河口壩、水下分流河道間及席狀砂微相發育范圍擴大（圖5b）。

圖5 青西油田窿6區塊下溝組沉積模式

6 結論

（1）青西油田窿6區塊下溝組K1g0－K1g1時期發育扇三角洲相和湖泊相沉積。扇三角洲相可進一步劃分為分流河道、分流河道間、水下分流河道、水下分流河道間、河口壩、前緣席狀砂和前緣滑塌7種沉積微相。

（2）青西油田窿6區塊下溝組K1g0－K1g1時期，扇三角洲前緣沉積不同時期發育規模和位置有一定變化。K1g0時期，扇三角洲前緣沉積主要發育在西南部和中部，主要為由西北向東南方向延伸，發育規模較大；K1g1時期，湖水上升，半深湖沉積向西和西南逐漸擴大，扇三角洲前緣沉積自西南向北偏東方向遷移，規模減小。

（3）K1g0－K1g1時期，由于湖盆水體逐步擴大，研究區內發育兩種沉積模式：一種為K1g0時期沉積模式，該模式特點是近源陡坡沉積扇三角洲，沉積厚度大，相帶窄、相變快、巖性粗而且雜，水下分流河道沉積是主體，非常發育，而其它沉積微相不很發育。另一種為K1g1時期沉積模式，其特點是伴隨湖進作用，沉積物源供給強度減小，沉積物入水后可溶空間增大，水下分流河道、河口壩、水下分流河道間及席狀砂等沉積微相發育齊全，分異明顯，扇三角洲沉積范圍擴大。

［1］周曉峰，趙應成，王崇孝，等.青西油田裂縫性油藏研究［J］.新疆地質，2006，24（1）：40－44.

［2］潘雪峰，曾偉，張莊，等.青西區塊裂縫性儲層微觀特征及意義［J］.西南石油學院學報，2006，28（5）：36－39.

［3］周源，胡書勇，余果，等.青西油田窿6區塊產水規律研究［J］.重慶科技學院學報，2012，14（3）：39－42.

［4］王先虎.青西油田窿六區塊下溝組儲層巖性與裂縫識別方法［J］.國外測井技術，2011，（4）：43－46.

［5］陳建平，陳建軍，張立平，等.酒西盆地油氣形成與勘探方向新認識（一）［J］.石油勘探與開發，2001，28（1）：19－22.

［6］楊克榮，趙謙平，阿曉蕓.酒泉盆地青南次凹下溝組儲集層沉積特征［J］.新疆石油地質，2004，25（3）：291－293.

［7］文國華，鄭榮才，葉泰然，等.酒西盆地青西凹陷下白堊統沉積特征與有利勘探區預測［J］.沉積與特提斯地質.2005，25（4）：71－77.

［8］劉為，徐國盛，黃小瓊，等.川東地區黃草峽構造飛仙關組沉積相與儲層特征［J］.斷塊油氣田，2011，18（2）：173－177.

［9］強昆生，王建民，田新文，等.志丹油田長2段沉積微相特征及其控油規律［J］.斷塊油氣田，2011，18（3）：333－337.

［10］陳兆榮，侯才明.蘇里格氣田北部下石河子組盒8段沉積微相研究［J］.沉積與特提斯地質，2009，29（2）：39－46.

［11］劉鈺銘，李園園，張友，等.喇嘛甸油田密井網砂質辮狀河厚砂層單砂體識別［J］.斷塊油氣田，2011，18（5）：556－559.

［12］楊忠亮，田景春，張翔.鄂爾多斯盆地大牛地氣田盒3段沉積微相研究［J］.斷塊油氣田，2012，19（2）：149－153.

［13］高艷紅，李建明.烏南地區下油砂山組沉積微相研究［J］.石油地質與工程，2011，25（2）：27－29.

［14］任大忠，孫衛，魏虎，等.白豹油田白306區塊長81儲層沉積微相研究［J］.石油地質與工程，2011，25（5）：6－9.

［15］范萌萌，卜軍，曾家明，等.鄂爾多斯盆地東南部晚三疊世延長期沉積相及巖相古地理演化特征［J］.石油地質與工程，2012，26（4）：9－14.

［16］李功強，趙永剛，陳利雯.鎮涇油田長81段儲層測井相研究［J］.石油地質與工程，2011，25（5）：41－44.