春光油田西北部溝谷型沖積扇油藏復合砂體主控因素分析

侯 振，黎錫瑜，曲 潔，梁超賢，李偉才，王克杰

（中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450000）

沖積扇受區域構造運動、古地理、古氣候、物源供給等因素影響，與其他類型沉積體相比，沉積特征存在多樣性和復雜性。目前國內外學者對沖積扇砂體內部展布特征的研究，主要是建立在密井網及豐富的取心資料基礎上，而對于資料相對匱乏的勘探評價早期階段，如何實現對沖積扇砂體分布的有效預測一直缺乏相應的技術方法。

研究區為 2012年在春光油田西北部發現的溝谷型小型沖積扇油藏，新發現的含油層位砂體厚度薄且緊鄰石炭系基底，受強反射影響，物探技術難以精細刻畫砂體；區塊內平均井距1 200 m以上，井控程度不足，井間砂體難以準確預測。如何實現對砂體分布的有效預測是制約研究區開發的最主要問題。本文利用地震、取心、測井及鉆井資料，從研究區溝谷構造的演化特征和沖積扇不同微相的沉積機制入手，明確了不同層系的主成因砂體展布的主控因素，分析不同層系不同相帶內部砂體的幾何形態、規模及疊置關系，總結了一套適應于溝谷型沖積扇的構造控砂與相帶控砂預測模式，實現了對研究區主成因砂體分布的有效預測，為該區油藏的有效動用提供技術支持。

1 研究區概況

春光油田地理上位于新疆維吾爾自治區克拉瑪依市附近，構造上位于準噶爾盆地西部隆起車排子凸起東北部（圖 1）。研究區位于春光油田西北部，該區沙灣組地層超覆于石炭系基底之上，自下而上劃分為3段（N1s1、N1s2、N1s3），主要含油層位為沙灣組沙一段，可劃分為 4 個砂層組（N1s1Ⅰ、N1s1Ⅱ、N1s1Ⅲ、N1s1Ⅳ）。沙一段整體上為一套粗碎屑沉積，巖性主要為礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、粉砂巖、含礫泥巖及泥巖，礫石成分主要為火山巖巖屑和砂泥團塊。砂巖碎屑成分中以巖屑、石英及凝灰巖為主。整體上成分成熟度和結構成熟度偏低，重礦物以褐鐵礦和綠簾石為主，呈現近源短距離搬運和快速堆積沉積特征。泥巖以紅色和棕紅色為主，反映了干旱的沉積環境。前人認為沙一段 I砂組屬干旱型沖積扇[1–4]，以扇中–扇緣亞相為主，微相主要發育辮狀水道、漫流砂體、漫流細粒、水道間泥及扇緣。

2 沉積演化及古地貌特征

2.1 沉積演化特征

前人根據研究，結合沉降模擬和回剝分析，認為車排子凸起在喜山期(新近系–第四紀)為緩慢沉降階段[5-7]。本文進一步通過對各期地層的層拉平分析后發現，早期沉積的N1s1I砂組地層分布受石炭系基底地形控制作用明顯，伴隨著后期地層沉積對溝谷的填平補齊，地層分布受地形控制減弱；同時石炭系基底的形態在各期地層沉積前后基本保持未變，沙灣組地層的沉積對石炭系基底改造有限（圖 2）。

2.2 古地貌特征

通過三維地震資料精細解釋及可視化技術應用，精細刻畫研究區溝谷的形態，綜合研究認為溝谷主要呈現南寬北窄、西深東淺的特征，東西寬度為1.0～5.0 km，延伸長度6 km左右，在溝谷內部西側區域的深度最大達30 m，平均深度為9 m左右；內部存在不同程度的隆起，局部隆起幅度最高達15 m，中部區域的南北向隆起將溝谷劃分為東西兩部分。

圖1 春光油田區域構造位置

圖2 春光油田西北部沉積演化特征

2.3 沉積模式

根據區域構造演化特征及沉積特征綜合分析認為，早期沉積物受古沖溝構造背景控制明顯，古沖溝內部的微構造控制早期古水流流向，影響早期沉積物的分布區域、厚度及形態。總體來看，水道發育的區域為古沖溝凹地區域；后期沉積物受沖溝控制逐漸減弱，沉積物分布范圍逐漸擴大，水道分支逐漸變多（圖3）。

圖3 春光油田西北部沙一段沉積模式

3 砂體展布主控因素分析

3.1 構造控砂分析

通過對溝谷形態的精細刻畫，結合該區的沉積模式及實鉆資料分析認為，溝谷的側緣整體上控制了Ⅰ砂組沉積物的分布范圍，同時溝谷內部不同程度的隆起也限制了古水流的方向，進而控制了早期沉積砂體的規模及形態。通過統計分析研究區石炭系基底隆起與砂體沉積厚度，二者存在明顯的相關性，基底隆起越高，砂體沉積越薄，當隆起幅度大于12 m時，隆起區域未沉積砂體（圖4）。

受碎屑物供給量、古水流水體能量與隆起幅度三者的共同影響，研究區溝谷內部隆起區域存在兩種砂體沉積模式（圖5）：隆起區域未沉積砂體、隆起區域沉積砂體。前者形成是古水流被基底較高的隆起分割為兩支水道，碎屑物供給量及古水流能量側向沉積作用有限，高部位未沉積砂體，主要發育在溝谷的北部及中部區域；后者形成是由于較低的基底隆起對原古水流分割作用有限，鄰近河道分支的隆起區域接受部分水道砂體沉積；主要發育在溝谷的南部區域。

3.2 相帶控砂規模

結合前人對準噶爾盆地沖積扇油藏砂體構型的認識[8-11]，綜合了鉆井、測井及取心資料分析，明確了主成因砂體的規模。研究區辮狀水道微相砂體寬度為364～673 m，平均464 m，砂厚2.0～3.7 m，平均2.6 m，寬厚比為182；徑流水道砂體寬度為192～400 m，平均274 m，砂厚1.2～2.5 m，平均1.8 m，寬厚比為160；漫流砂體寬度為128～416 m，平均275 m，砂厚0.4～1.3 m，平均0.9 m，寬厚比為260。

圖4 砂體沉積厚度與構造隆起幅度關系

圖5 古沖溝內部隆起區域砂體沉積模式

4 結論

（1）溝谷型沖積扇不同期次的砂體在平面和縱向上的展布主控因素具有明顯的差異性，早期沉積的砂體受基底構造和沉積相帶共同控制，平面形態與溝谷內部的凹地基本一致，且縱向具有較好的繼承性；后期沉積的砂體主要受單一的沉積相帶控制，呈輻射狀分布，縱向上的繼承性較差。

（2）受基底構造和沉積相帶雙重因素控制的砂體，砂體沉積厚度與構造形態具有較強的相關性，微構造隆起幅度越大，砂體厚度沉積越薄，當微構造幅度大于12 m時，砂體難以在隆起區域沉積。主要受沉積相帶控制形成的砂體則規模不一，其中辮狀水道寬度及厚度最大；漫流砂體厚度較薄，但分布范圍廣，寬厚比最大；徑流水道居于兩者之間。

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