孫 靖，薛晶晶，厚剛福，宋明星，賈開富

(1.中國(guó)石油新疆油田分公司，新疆 克拉瑪依 834000；2.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，浙江 杭州 310023)

0 引 言

淺水三角洲概念自1954年提出以來(lái)[1]，經(jīng)過不斷發(fā)展、補(bǔ)充和完善[2-6]，成為沉積地質(zhì)學(xué)和油氣地質(zhì)學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)對(duì)象之一[7-8]，取得了重要的認(rèn)識(shí)和成果。中國(guó)學(xué)者基本明確了淺水三角洲的形成條件、發(fā)育特征、分布規(guī)律、儲(chǔ)層類型、儲(chǔ)層分布、油氣藏類型等，并成功指導(dǎo)了油氣系列突破和發(fā)現(xiàn)[9-12]；同時(shí)，針對(duì)疊合型含油氣沉積盆地，如四川盆地、準(zhǔn)噶爾盆地等開展了分析和研究[13-14]，展示了淺水三角洲領(lǐng)域良好的勘探前景。目前，針對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地內(nèi)部湖盆型淺水三角洲的系統(tǒng)研究處于起步階段，需要加強(qiáng)和深化。

1 基本地質(zhì)特征

準(zhǔn)噶爾盆地位于中國(guó)西部，屬于典型的疊合盆地，由中央坳陷等6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元和盆1井西凹陷、莫北凸起等44個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元組成，具有南北分帶、東西分塊、隆坳相間的構(gòu)造格局[15](圖1)。莫北地區(qū)構(gòu)造上位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷盆1井西凹陷和莫北凸起結(jié)合部，包括盆1井西凹陷東部區(qū)塊和莫北凸起西部區(qū)塊(圖1)，與南部的莫索灣凸起和北部的石西凸起、滴南凸起相鄰。目前鉆探和研究已經(jīng)證實(shí)[16]，盆1井西凹陷為盆地主要生排烴凹陷之一，且在周邊相鄰的3個(gè)凸起上均已發(fā)現(xiàn)和探明油氣田。

準(zhǔn)噶爾盆地自形成以來(lái)經(jīng)歷了多次、多種類型的構(gòu)造演化過程[17]，莫索灣地區(qū)所屬的盆1井西凹陷和莫北凸起亦是如此。早中侏羅世沉積時(shí)期，盆地總體處于裂坳過渡—坳陷或陸內(nèi)坳陷階段，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較弱，構(gòu)造變形小，穩(wěn)定沉積為主，地層坡度較小，地形平緩；同時(shí)，氣候以溫暖濕潤(rùn)性氣候?yàn)橹?，具有充足的沉積物供給，形成了廣泛分布的淺水三角洲—湖泊沉積體系，莫北區(qū)塊普遍發(fā)育淺水辮狀河三角洲，南部的莫索灣地區(qū)以淺水曲流河三角洲沉積為主[14]。

該區(qū)地層總體發(fā)育比較齊全，從中生界至新生界均有發(fā)育，中生界侏羅系自下而上發(fā)育八道灣組、三工河組、西山窯組和頭屯河組，三工河組自下而上可以進(jìn)一步分為三工河組一段(J1s1)、三工河組二段(J1s2)和三工河組三段(J1s3)，每一段又可以依據(jù)儲(chǔ)蓋組合分為不同的砂層組，其中，三工河組二段(J1s2)砂體為最主要儲(chǔ)集砂體和含油氣砂體，因此，重點(diǎn)對(duì)該層段進(jìn)行研究。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 儲(chǔ)層巖性特征

莫北區(qū)塊三工河組二段儲(chǔ)層砂體粒度相對(duì)較粗，以粗砂巖、中粗砂巖、中砂巖、中細(xì)砂巖為主，其次為砂礫巖和細(xì)砂巖等(圖2a—f)，另外，發(fā)育薄層粉細(xì)砂巖。儲(chǔ)層巖石成分中，石英的含量為15.00%～50.00%，平均為32.90%，長(zhǎng)石含量為13.00%～35.00%，平均為23.10%，巖屑含量為32.00%～60.00%，平均為44.00%。石英含量相對(duì)較低，平均值小于35.00%，巖屑含量最高，平均值大于40.00%。因此，巖石總體成分成熟度較低，巖性以長(zhǎng)石巖屑砂巖為主(圖2g、h，圖3)。

巖屑以凝灰?guī)r為主，含量為26.01%，占巖屑總體積的59.00%，其次為以千枚巖、片巖為主的塑性巖屑，含量為4.90%，同時(shí)，含有少量硅質(zhì)巖、花崗巖、安山巖和霏細(xì)巖等。

三工河組二段膠結(jié)物以方解石膠結(jié)物為主，含量為2.77%，其次為自生石英和次生加大石英等硅質(zhì)膠結(jié)物，含量為1.06 %。此外，江河組二段含有一些黃鐵礦、硬石膏、自生黏土礦物、含鐵白云石、菱鐵礦等。

圖2 三工河組二段儲(chǔ)層巖石基本特征

圖3 三工河組二段儲(chǔ)層砂巖成分分類

2.2 儲(chǔ)層物性及孔隙特征

莫北區(qū)塊三工河組二段儲(chǔ)層孔隙度為7.90%～18.60%，平均為12.75%，大于10.00%，屬于中—低孔儲(chǔ)層；滲透率為0.51～366.00 mD，平均為6.67 mD，大于5.00 mD，屬于中—低滲、局部高滲儲(chǔ)層?？傮w上，三工河組二段儲(chǔ)層為典型的中—低孔隙度、中—低滲透率的常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)層。

儲(chǔ)層埋深為3 506～4 349 m，平均為3 937 m，整體小于4 100 m，局部為4 100～4 500 m，儲(chǔ)層主要處于原生孔隙帶，局部處于原生孔和次生孔共存的、以原生孔為主的混合孔隙帶[18-21]，儲(chǔ)層孔隙以壓實(shí)作用后的剩余原生粒間孔為主(圖2)。因此，成巖作用以壓實(shí)作用為主，膠結(jié)作用次之，溶蝕作用較弱。儲(chǔ)層孔隙比較發(fā)育，主要為中—小孔，局部發(fā)育大孔，孔隙大小以微米級(jí)孔隙為主，分布中等；喉道相對(duì)發(fā)育，以中—細(xì)喉道為主，分布中等；孔隙之間、喉道之間以及孔喉之間連通性較好；排驅(qū)壓力和中值壓力相對(duì)較低，壓汞曲線平臺(tái)明顯，滲流能力較好?？傮w上，三工河組二段儲(chǔ)層孔喉大小、分布以及孔喉系統(tǒng)連通性、滲流能力以中等—較好為主。

3 沉積相及砂體特征

沉積相相關(guān)研究證實(shí)[19]，莫北區(qū)塊三工河組二段沉積時(shí)期，主要發(fā)育辮狀河三角洲—湖泊沉積體系，且圍繞盆1井西凹陷及周緣凸起發(fā)育兩級(jí)對(duì)沉積相類型和分布具有重要控制作用的坡折帶。該區(qū)辮狀河三角洲為淺水辮狀河三角洲。在兩級(jí)坡折帶的控制下可識(shí)別出淺水辮狀河三角洲內(nèi)前緣、淺水辮狀河三角洲外前緣、前淺水辮狀河三角洲、濱淺湖、砂質(zhì)碎屑流、深湖—半深湖等沉積亞相，其中，三角洲前緣水下分流河道砂體為骨架砂體(圖4)。

淺水辮狀河三角洲內(nèi)前緣亞相位于一級(jí)坡折之上，巖性較粗，以中粗砂巖、粗砂巖、中砂巖以及中細(xì)砂巖等為主，可進(jìn)一步劃分為水下分流河道和水下分流河道間2個(gè)微相，水下分流河道砂體厚度大，單砂體厚度為5～10 m，多套砂體累計(jì)厚度可達(dá)80～100 m，構(gòu)成了三角洲前緣的骨架砂體。塊狀構(gòu)造以及交錯(cuò)層理、水平層理等各種層理構(gòu)造發(fā)育(圖2a—c)，底部可見沖刷面及泥礫等，概率累積曲線為跳躍總體和滾動(dòng)總體組成的兩段式。垂向上以連續(xù)型或間斷型正韻律為主，曲線形態(tài)主要為弱齒化箱形或鐘形(圖4)。地震反射在垂直物源方向上主要為丘狀或透鏡狀反射特征，順物源方向具有微弱前積反射。水下分流河道間以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等為主，單層厚度薄，一般為1～3 m，發(fā)育于不同期河道砂體之間，與河道砂體呈突變接觸。

圖4 三工河組二段沉積相剖面(據(jù)文獻(xiàn)[19]修改)

淺水辮狀河三角洲外前緣亞相位于兩級(jí)坡折之間，粒度總體比內(nèi)前緣細(xì)，以中細(xì)砂巖、細(xì)砂巖和粉細(xì)砂巖等細(xì)砂巖為主，其次為含泥質(zhì)的細(xì)砂巖和粉砂巖以及粉砂巖和砂質(zhì)、粉砂質(zhì)的泥巖。主要發(fā)育水下分流河道、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂以及水下分流河道間等微相，水下分流河道砂體仍然較發(fā)育，構(gòu)成了骨架砂體，但其單砂體厚度比內(nèi)前緣的減薄，期次增多，而水下分流河道間泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖厚度增大。水下分流河道通常與河道間泥巖或與濱淺湖泥巖呈互層沉積。塊狀構(gòu)造及各種小型層理發(fā)育(圖2d—f)，反映出隨水深增大，波浪改造作用減弱。測(cè)井曲線上，水下分流河道、遠(yuǎn)砂壩和席狀砂具有不同形態(tài)，均具有齒化現(xiàn)象，水下分流河道以中薄層箱形或鐘形為主，遠(yuǎn)砂壩主要為薄層漏斗形，席狀砂為薄層指狀和齒狀突變，厚度逐漸減薄，齒化現(xiàn)象越來(lái)越明顯。

垂向上，多期水下分流河道砂體側(cè)向相互切割、疊置，構(gòu)成了三角洲前緣骨架砂體，具有較強(qiáng)的橫向連續(xù)性，分布穩(wěn)定，形成了三角洲前緣復(fù)合砂體。平面上，呈寬條帶狀延伸和分布，單個(gè)朵葉體呈朵狀或者鳥足狀，構(gòu)成了多個(gè)前緣復(fù)合朵葉體，分布范圍廣，延伸距離遠(yuǎn)(圖5)，垂直或斜交湖岸分布。

圖5 三工河組二段沉積相平面分布(據(jù)文獻(xiàn)[19]修改)

4 勘探前景

前人研究已經(jīng)證實(shí)[6]，淺水三角洲河道砂體廣泛發(fā)育，物性較好，具備形成大面積分布巖性油氣藏的有利儲(chǔ)集條件和圈閉條件，與高效烴源巖和良好的輸導(dǎo)體系相匹配，具備形成巖性油氣藏或者斷層巖性等復(fù)合油氣藏的良好條件。莫北區(qū)塊三工河組二段淺水辮狀河三角洲內(nèi)前緣河道粗粒砂體和外前緣河道中細(xì)粒砂體粒度適中，厚度適中，儲(chǔ)層質(zhì)量好，且多套砂體相互疊置、連片分布，平面分布廣、面積大，發(fā)育規(guī)模有效儲(chǔ)層。同時(shí)，水下分流河道間泥巖以及濱淺湖泥巖，厚度適中，粒度細(xì)，物性差，具有良好側(cè)向遮擋能力和垂向封堵能力，有利于油氣聚集和形成有效的巖性或者復(fù)合圈閉。另外，儲(chǔ)層緊鄰盆1井西富烴凹陷二疊系烴源巖[16]，生排烴量大，且廣泛發(fā)育“Y”字形組合深層和淺層斷裂系統(tǒng)，具備良好輸導(dǎo)條件，利于油氣運(yùn)移和聚集成藏，因此，該區(qū)淺水三角洲成藏條件優(yōu)越，易形成規(guī)模油氣藏，具有良好的勘探前景。

5 結(jié) 論

(1) 準(zhǔn)噶爾盆地莫北區(qū)塊三工河組二段儲(chǔ)層砂巖以粗粒、中粗粒為主，巖屑含量較高，成分成熟度較低，主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖；儲(chǔ)層具有中—低孔隙度和滲透率，局部發(fā)育高孔、高滲儲(chǔ)層，孔隙以壓實(shí)作用后的剩余原生粒間孔為主，孔喉大小、分布以及孔喉系統(tǒng)連通性、滲流能力均以中等—較好為主，具備良好儲(chǔ)集條件。

(2) 沉積體系類型為辮狀河三角洲—湖泊體系，辮狀河三角洲為淺水三角洲；沿盆1井西凹陷及周邊凸起發(fā)育兩級(jí)對(duì)沉積相類型和展布具有重要控制作用的坡折帶，識(shí)別出了內(nèi)前緣、外前緣、砂質(zhì)碎屑流等主要亞相類型；三角洲前緣骨架砂體為水下分流河道砂體，分為粗粒厚層塊狀和中細(xì)粒中薄層似塊狀2種，垂向上發(fā)育多套砂體，側(cè)向相互切割、疊置，形成了前緣復(fù)合砂體；平面上寬條帶狀分布，朵葉體呈朵狀或鳥足狀，多個(gè)朵葉體構(gòu)成了前緣復(fù)合體，分布面積大，延伸距離遠(yuǎn)。

(3) 淺水辮狀河三角洲前緣河道砂體粒度和厚度適中，儲(chǔ)層質(zhì)量好，且多期砂體疊置連片分布，分布范圍廣、面積大；同時(shí)，具有良好側(cè)向遮擋和垂向封堵條件，緊鄰富烴凹陷，斷裂系統(tǒng)發(fā)育，輸導(dǎo)條件好，具備良好成藏條件，易形成規(guī)模發(fā)育的巖性油氣藏或斷層巖性等復(fù)合油氣藏，具有廣闊勘探前景和潛力。