陸梁南斜坡西山窯組砂體特征研究

張文衡，張春生

（長江大學，湖北 武漢 430100）

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)陸梁南斜坡位于陸西地區(qū)（構(gòu)造區(qū)劃屬于陸梁隆起西段），陸梁油田與石南油田之間，行政隸屬新疆維吾爾自治區(qū)和布克賽爾縣。陸梁隆起是準噶爾盆地的大型隆起單元，而根據(jù)古生界的凹凸格局，陸梁隆起西段被劃分為三個泉凸起、夏鹽凸起、石南鼻凸、三南凹陷等二級構(gòu)造單元（圖1）。研究區(qū)自下而上發(fā)育：石炭系（C），二疊系（P2w），三疊系克拉瑪依組（T2k）、白堿灘組（T3b），侏羅系八道灣組（J1b）、三工河組（J1s）、西山窯組（J2x）、頭屯河組（J2t），白堊系清水河組（K1q）、呼圖壁河組（K1h）、勝金口組（K1s）、連木沁組（K1l）和艾里克湖組（K2a）。其中，本次研究的目的層即中淺層的J2x，為一套三角洲砂巖及煤系沉積，以發(fā)育多套煤系為特征，整體表現(xiàn)為大套中、細砂巖與泥巖、碳質(zhì)泥巖和煤層互層，已發(fā)現(xiàn)油藏［1-2］。

2 研究方法

本次地層對比以區(qū)內(nèi)穩(wěn)定沉積廣泛發(fā)育的白堊系下部高伽瑪泥巖及侏羅系西山窯組組煤層為主要標志層，結(jié)合侏羅系頭屯河上部棕紅色泥巖，經(jīng)過精細對比，搭建一個地層層序格架，利用這個格架控制局部的油、砂層的精細對比。在這基礎(chǔ)上進行單井合成記錄的制作及地震地質(zhì)層位標定，結(jié)合地震反射特征，以標志層和不整合面的標定為依據(jù)對個別井地質(zhì)分層或地震層位標定進行校正，做到全區(qū)層位解釋的合理與一致。

圖1 陸梁南斜坡地震分布圖

采用LANDMARK制作各井的合成地震記錄，確定標準反射層與合成記錄的對應關(guān)系，通過對井旁道主頻進行頻譜分析，保證合成記錄與井旁地震道的最佳匹配。

研究區(qū)透鏡狀反射地震相橫向延伸僅幾公里、地震反射同相軸在側(cè)向上發(fā)生尖滅、地震反射振幅中間強、兩端較弱的地震反射（圖2），代表了三角洲平原分流河道的沉積響應。這種地震相主要分布在侏羅系西山窯組。

圖2 陸梁-石南地區(qū)透鏡狀反射地震相

為保證對比精度和全區(qū)對比的統(tǒng)一性，采用全方位精細對比的方法，選取了控制全區(qū)的7條WE向和7條N-S向主干聯(lián)井剖面。從骨架剖面（圖3、圖4）分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)短期旋回可對比性良好，對比標志特征明顯。

圖3 陸梁油田清水河組、頭屯河組、西山窯組過夏鹽13-石南31井地層劃分對比剖面

圖4 陸梁油田清水河組、頭屯河組、西山窯組過石南31-陸131井地層劃分對比剖面

3 沉積分布特征

研究區(qū)內(nèi)三個泉斷裂、基南斷裂和基東斷裂與油氣成藏密切相關(guān)，其中又以基東斷裂在石南及陸梁油氣成藏中的作用最為重要。

從古地貌角度進行分析，準噶爾盆地在中生界是一個向東南傾的箕狀大坳陷，早中侏羅至早白堊世，研究區(qū)所處腹部地區(qū)總體為北高南低的箕狀單斜體，向盆1井西凹陷傾斜，因此，該區(qū)大體物源方向應為北東向；從區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)角度分析，石南地區(qū)總體受三個泉凸起和石南凸起控制，走向北東，且石南凸起是一個持續(xù)抬升的鼻狀構(gòu)造，可以起到西北物源與北東物源的分水嶺的作用；從斷裂轉(zhuǎn)換帶角度分析，控制三個泉凸起的主斷裂為北西向，控制石南凸起的主斷裂為北東向；從沉積、構(gòu)造地質(zhì)學角度分析，大型斷裂轉(zhuǎn)換帶往往發(fā)育大型物源。

根據(jù)重礦物組合特點，可對西山窯組劃分出四個物源體系。北部烏倫古物源體系，穩(wěn)定重礦物主要是白鈦礦、鋯石、石榴石，不穩(wěn)定重礦物主要是鈦鐵礦及綠簾石；東部物源體系，包括白家海、阜東、北三臺等，重礦物組合以白鈦礦-鋯石-石榴-鈦鐵礦為主，或者鈦鐵礦、鋯石-石榴石，綠簾石常常出現(xiàn)；西北-西北部物源體系，包括西北緣、車拐、莫索灣-莫北、陸西、石西地區(qū)，重礦物組合主要是鈦鐵礦-鋯石-石榴石組合，或白鈦礦-鋯石-石榴石組合，綠簾石偶爾可見，但含量低。如表1。

表1 陸梁南斜坡地層層序劃分方案

本次研究對石南62井區(qū)內(nèi)一口取心井進行了巖心觀察和描述，并且做出相應的單井相分析柱狀圖，如圖5所示。

圖5 石南62井單井相分析研究成果圖

石南62井取心段要分布于西山窯組J2x4小層和J2x2+3小層。J2x上部為一套灰色、灰綠色泥巖與黃綠、淺灰色砂巖互層，夾黑色炭質(zhì)泥巖、煤層。中部為灰白色厚層-塊狀砂巖，局部地區(qū)為雜色礫巖。侏羅系西山窯組（J2x）為一套三角洲砂巖及煤系沉積。J2x4以砂巖沉積為特征，是侏羅系的目的層，為湖退曲流河三角洲沉積。J2x2+3以厚煤層及炭質(zhì)泥巖沉積為特征，為三角洲平原沼澤及分流間泛濫平原沉積。J2x1以砂巖沉積為主，主要為三角洲前緣沉積。

4 沉積相平面展布特征

1）西山窯組一段（J2x1）

J2x1沉積時期，湖平面下降，整體為進積式沉積，以三角洲-湖泊沉積體系為主，分流河道、河口壩相對較發(fā)育，沉積中心位于三南凹陷。J2x1地層厚度一般30-50m，砂體分布不均勻，砂地比和砂體厚度均顯示出砂體主要分布在研究區(qū)的西部和北部。

2）西山窯組二三段（J2x2+3）

J2x2+3沉積時期，主要發(fā)育濱淺湖和進積型三角洲前緣亞相沉積，此期湖水開始變淺，發(fā)育濱湖沼澤成煤環(huán)境。前三角洲泥-湖湘泥相對較發(fā)育，僅在工區(qū)的中部的石207-石南10井區(qū)發(fā)育近東西向展布的分流河道砂體。

3）西山窯組四段（J2x4）

J2x4沉積時期，三角洲體系向腹部推進，石南地區(qū)形成典型“爪狀”三角洲垛體，為進積型的三角洲，前緣末端伸至石南3井，研究區(qū)全部被三角洲覆蓋。前緣水下分流河道由2-3期河道砂體疊置而成，巖性下部為細砂巖，上部為不等粒砂巖，局部含礫。

侏羅系砂巖儲層具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

a）總體上砂巖成分成熟度低。

巖屑含量一般在25%～65%，巖屑組分主要為火山巖巖屑，且以凝灰?guī)r巖屑為主，其次為淺變質(zhì)巖巖屑，如千枚巖、少量板巖與石英片巖。

砂巖巖礦組分中白堊系與頭屯河組石英和長石含量較高，西山窯組石英含量較低，砂巖平均石英含量為29.5%，長石含量為21.5%，以巖屑砂巖為主。

b）砂巖泥質(zhì)含量總體較低。

該區(qū)砂巖儲層的分選性較好、泥質(zhì)雜基含量較低，平均含量一般低于2.0%，在1.0%左右。

c）含煤地層砂巖和非含煤地層細粒級砂巖塑性巖屑含量高。

準噶爾盆地是發(fā)育低煤級煤儲層的典型陸相聚煤盆地，含煤地層為中侏羅統(tǒng)西山窯組；煤儲層煤級主要為長焰煤，其次為氣煤、褐煤。

西山窯組砂巖以長石巖屑砂巖為主，巖屑長石砂巖很少，還有不少巖屑砂巖。碎屑含量中，石英含量一般在7%～20%；長石主要分布在21%～42%，以鉀長石為主，斜長石很少，含量在2%左右；巖屑含量在48%～68%，以噴出巖巖屑為主。可以看到石英的次生加大和長石的溶蝕以及巖屑、長石的泥化。其砂巖塑性巖屑平均含量為13.9%；各層系細粒級砂巖塑性巖屑含量高于粗粒級砂巖，壓實相對較強。

d）石英質(zhì)碎屑富集于粗粒級砂巖。

粗砂與粗中砂巖石英含量最高，其次為中砂巖和細中砂巖，而含礫砂巖或含礫不等粒砂巖、細砂巖的石英質(zhì)顆粒含量較低，這進一步說明粗粒級砂巖抗壓強度高于細粒砂巖，但砂礫巖與不等粒砂巖抗壓強度要差些。隨著石英質(zhì)顆粒的增高，硅質(zhì)膠結(jié)物也相應增加。

研究區(qū)含煤與非含煤地層砂巖壓實與壓溶作用的表現(xiàn)不同，含煤地層砂巖的壓實與壓溶強度明顯較非含煤地層砂巖強，西山窯組砂巖顆粒基本為線狀和凹凸狀接觸，基本不發(fā)育粒間空間。

根據(jù)對沉積體系構(gòu)成的研究，本區(qū)三角洲前緣亞相中的水下分流河道是主要的儲集體。

水下分流河道砂體是西山窯組主要的成因類型，其次為河口壩砂體、灘壩砂體和三角洲平原上的分流河道砂體。水下分流河道：廣泛分布，前緣水下分流河道砂體累計厚度達40～50m，由2-3期河道砂體疊置而成，巖性下部為細砂巖，上部為不等粒砂巖，局部含礫，亦為迷宮式結(jié)構(gòu)。

5 結(jié)語

工區(qū)侏羅系儲層以細中粒、中細粒巖屑砂巖為主，壓實作用、膠結(jié)作用和溶解作用對儲層具改造作用。孔隙類型以粒間溶孔為主。西山窯組砂巖屬于中孔、中細喉道、中低滲透性，儲集性能中等偏好的碎屑巖儲層，儲層具有較強的酸敏性及速敏性和弱水敏性。儲層在空間上除受構(gòu)造影響外，也受沉積相控制，為沖積扇水下分流河道及河口壩砂體；在垂向上侏羅系油層主要為西山窯組砂體，儲層含油性除受構(gòu)造控制外，還受儲層物性控制。