胡艷飛，孔慶瑩

(1.中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028； 2.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

研究區(qū)處于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，臨近四棵樹凹陷、昌吉凹陷兩大生烴中心，構(gòu)造形態(tài)簡單，為一東南傾單斜構(gòu)造，地勢平坦，受區(qū)域性扭張性應(yīng)力作用[1]，發(fā)育許多近乎直立的低序級(jí)斷層。目前勘探重點(diǎn)在于沙一段，對(duì)沙二段、沙三段的認(rèn)知較少，尤其沉積類型及特征不明確，該因素是目前制約車排子勘探突破的瓶頸。關(guān)于車排子凸起沙二段沉積體系存在不同的看法：向奎等[2]認(rèn)為車排子地區(qū)為扇三角洲沉積體系；楊少春等[3]認(rèn)為車排子沙二段為辮狀河三角洲沉積；劉傳虎等[4]認(rèn)為車排子沙二段為灘壩砂沉積；葉茂松等[5]認(rèn)為車排子地區(qū)沙二段為沖積扇+曲流河沉積。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，利用巖心資料、測井資料等，明確車排子沙二段沉積類型，沉積演化規(guī)律，為下部油氣“甜點(diǎn)”提供參考。

1 物源分析

關(guān)于車排子物源存在幾種觀點(diǎn)：張世奇等[6-7]利用地層傾角法、砂巖成分成熟度法，明確研究區(qū)物源來自北西方向的扎伊爾山；操應(yīng)長等[8]利用古地貌分析法、巖屑組分分析法，明確研究區(qū)物源來自北西扎伊爾山、南西伊林黑比爾根山；金強(qiáng)等[9]利用巖心特征、礦物組合變化法，認(rèn)為車排子凸起物源來自北西、東北扎伊爾山、南西伊林黑比爾根山。在古地貌分析的基礎(chǔ)上，利用砂礫巖百分含礫展布法，對(duì)車排子地區(qū)沙二段物源進(jìn)行研究。沙二段沉積時(shí)期，車排子古地貌呈“隆—坡—凹”格局，隆起區(qū)(遭到剝蝕而無沉積的高地)位于西部，向東南變緩，演變成“坡”，再到“凹”。隨著水體向更遠(yuǎn)方向搬運(yùn)，砂礫巖含量逐漸減少。研究區(qū)沙二段沉積時(shí)期古地貌形態(tài)及砂地比等值線如圖1所示。由圖1可以看出，砂礫巖含量自西向東逐漸減少，到了C65出現(xiàn)分叉。綜合得出，沙二段物源為西部供給，由西向東搬運(yùn)，到了東部地區(qū)(C65)附近出現(xiàn)再分配。

圖1 研究區(qū)沙二段沉積時(shí)期古地貌形態(tài)及砂地比等值線Fig.1 Paleogeomorphic morphology and sand ground ratio isoline during the sedimentary period of the second member of Shahejie Formation in the study area

2 沉積相類型

2.1 巖相標(biāo)志

灰色、灰綠色代表還原環(huán)境，紅色、紅褐色代表水體較淺，代表氧化環(huán)境[10]。通過巖心及鏡下觀察統(tǒng)計(jì)，車排子沙二段顏色比較豐富，說明其水體環(huán)境比較動(dòng)蕩；粒度整體較粗，主要為砂礫巖、中—細(xì)礫巖；發(fā)育塊狀層理、側(cè)積交錯(cuò)層理等沉積構(gòu)造，偶見沖刷充填構(gòu)造(圖2)。

2.2 測井相標(biāo)志

通過測井相分析可以明確沉積相類型[11]。①箱形測井相：GR曲線呈微齒狀箱形，SP呈光滑箱形，代表水動(dòng)力強(qiáng)，物源充沛，代表曲流河河道微相[12]；②鐘形測井相：GR、SP呈鐘形，下部曲線值增高，向上逐步變小，沉積粒度自下而上由大變小，沉積環(huán)境由低能到高能，代表河道或曲流河三角洲分流河道微相[13]；③漏斗形測井相：GR、SP曲線形態(tài)呈漏斗形，頂部數(shù)值較大，反韻律沉積，水動(dòng)力由強(qiáng)變?nèi)?，代表天然堤；④平直無幅形測井相：GR、SP曲線形態(tài)呈直線型，表明水動(dòng)力較弱，代表沖積平原[14]；⑤指形測井相：GR、SP曲線形態(tài)呈指形，沉積物粒度較細(xì)，代表決口扇(圖3)。

圖2 瑪湖凹陷沙二段組巖心照片F(xiàn)ig.2 Core photos of Shahejie Formation 2 in Mahu Depression

圖3 研究區(qū)沙二段測井相標(biāo)志Fig.3 Logging facies signs of the second member of Shahejie Formation in the study area

2.3 沉積相類型

(1)曲流河三角洲平原亞相。由于分流河道的沖刷作用，未沉積三角洲前緣亞相。但因?yàn)樗铣练e背景，泥巖表現(xiàn)為紅色、紅褐色，代表分流河道、分流間灣微相(圖4)。

圖4 曲流河三角洲平原亞相(C4)Fig.4 Subfacies of the meandering river delta plain(C4)

(2)曲流河三角洲前緣亞相。曲流河三角洲前緣以沉積灰色、灰綠色泥巖等劃分原則，地震反射表現(xiàn)疊瓦狀前積反射結(jié)構(gòu)，沉積水下分流河道、水下分流間灣沉積微相。水下分流河道沉積微相：底部可見底沖刷面，GR呈中高幅的鐘形、箱形。水下分流間灣沉積微相：還原—弱還原的水下環(huán)境，測井響應(yīng)低幅或齒化平直形，異常較少(圖5)。

(3)曲流河相。該沉積微相主要發(fā)育研究區(qū)西部，研究區(qū)東部主要沉積河床、河漫2種亞相。河床亞相GR、SP呈鐘形或齒化鐘形，RT值高，泥巖含量較低，地震反射響應(yīng)為高連續(xù)性平行地震相，地震屬性上，曲流河形態(tài)清晰。河漫亞相以泥巖為主，夾粉細(xì)砂巖，GR、SP呈平直形或齒化平直形特征(圖6)。

2.4 單井相

P20沉積灰色含礫中、細(xì)砂巖及磚紅色、灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，垂向上巖性、測井曲線表現(xiàn)明顯，可以很好地代表沉積相類型演化，沙二段早期為還原沉積背景，砂巖段巖性較細(xì)，下部沉積細(xì)礫巖，表明水下分流河道沉積[16-20]。到沙二段晚期，砂巖含量逐步降低，且粒度變細(xì)，代表頻繁暴露的陸上沉積特征，表現(xiàn)曲流河相沉積特征。其中砂巖測井曲線為低幅箱型；泥巖測井曲線為齒化直線，電阻率曲線平直(圖7)。

圖5 曲流河三角洲前緣亞相(P20)Fig.5 Subfacies in the front edge of meandering river delta(P20)

圖6 曲流河相(P16)Fig.6 Meandering river facies(P16)

圖7 P20單井相分析Fig.7 P20 single well facies analysis diagram

2.5 連井相

過Su1—Su3—C65—C4—C18—P8連井相對(duì)比剖面如圖8所示。由圖8可以看出：早期發(fā)育曲流河相、曲流河三角洲相，西部的Su1—Su3井區(qū)沉積灰色砂巖、紅褐色泥巖，代表河道、河漫灘微相。東部見曲流河三角洲相，在C65—C4井區(qū)附近沉積紅褐色泥巖，代表平原亞相；在C18—P8井區(qū)附近，泥巖以灰綠色為主，代表三角洲平原亞相。沙二段晚期，泥巖以大套紅褐色為主，是典型的暴露環(huán)境沉積，演變?yōu)榍骱酉喑练e。

2.6 平面相

沙二段沉積相平面如圖9所示。由圖9可以看出，物源由西向東供給，早期主要發(fā)育曲流河相、曲流河三角洲沉積相。曲流河相主要分布在研究區(qū)的西部，在剖面圖上表現(xiàn)為大套紅褐色泥巖夾雜砂巖，是典型的曲流河相，砂體厚度在Su131附近厚達(dá)30 m，是該時(shí)期主河道的位置，在剖面上存在多套厚層砂巖，說明多期河道砂體的疊加，河道的位置一直在變化，Su8、Su17附近沉積紅褐色泥巖，該地區(qū)為大面積發(fā)育的河漫灘。三角洲前緣亞相主要分布在研究區(qū)東部在C65附近，多套紅色泥巖與砂巖的互層，發(fā)育為三角洲平原亞相，砂體厚度稍微變小，在20 m左右，且往東出現(xiàn)多個(gè)厚砂層，說明有分流河道的出現(xiàn)，在C4以東，泥巖顏色變成了灰色、灰綠色，說明進(jìn)入了水下環(huán)境，發(fā)育三角洲前緣亞相，從砂體分布的形態(tài)來看，三角洲前緣扇主要向東部和東南部再分配，水下分流河道中沿主流線方向河道砂發(fā)育，P20、P8都是主河道的位置(圖9)。

圖9 沙二段沉積相平面Fig.9 Sedimentary facies plan of the second member of Shahejie Formation

晚期砂體厚度變薄，曲流河三角洲范圍向東大幅縮小直至消失。其中，西部砂體靠近物源區(qū)，較東部砂體厚度大，在Su12厚達(dá)20 m，是主河道的位置；而Su1、Su3砂巖厚度<5 m，沉積大套紅褐色泥巖，代表河漫灘，表明后期河道向北遷移；Su8、Su17附近沉積大套的紅褐色泥巖，發(fā)育河漫灘，在C4以東，主河道分出2個(gè)河道，一個(gè)平行坡折帶向東流，一個(gè)流向凹陷區(qū)的P20附近。

3 沉積演化規(guī)律

沙二段沉積相模式如圖10所示。

圖10 沙二段沉積相模式Fig.10 Sedimentary facies model of the second member of Shahejie Formation

通過圖10可以看出：早期發(fā)育曲流河—曲流河三角洲沉積體系，曲流河由西向東流，物源供給充足，砂體沉積較厚，砂體之間是以紅褐色泥巖為主的沖積平原，到了研究區(qū)東部演變成曲流河三角洲，扇體向東部坡折帶和東南部的凹陷帶再分配。晚期曲流河沉積體系，仍舊為西部物源，河流由西向東流，東部分叉，一支平行構(gòu)造坡折帶向東流，一支流向東南部的凹陷帶，砂體厚度減小，泥巖厚度增大，砂體之間為大套的紅褐色、紫紅色泥巖構(gòu)成的沖積平原。

4 有利區(qū)

綜合考慮研究區(qū)物源、沉積特征，提出3個(gè)有利目標(biāo)，分別位于P20附近、C65附近和Su1—Su3井附近(圖11)，目標(biāo)優(yōu)選原則：①屬于河道沉積微相；②砂巖上部沉積一套穩(wěn)定的泥巖，起到蓋層作用。

(1)有利區(qū)1帶。位于P20附近，沙二段早期沉積厚度大，其中砂體疊合厚度>30 m，砂巖含量>40%；晚期發(fā)育曲流河河道，單層砂體厚，砂體疊合厚度達(dá)到35 m，上部沉積穩(wěn)定的泥巖蓋層，是良好的儲(chǔ)層，屬于Ⅰ級(jí)儲(chǔ)層。

(2)有利區(qū)2帶。位于C65附近，早期砂體疊合厚度達(dá)到45 m，砂巖含量>40%；晚期發(fā)育曲流河河道，巖性以含礫砂巖和中粗砂巖為主，單層砂體厚，同有利區(qū)1帶一樣，均屬于Ⅰ級(jí)儲(chǔ)層。

圖11 沙二段有利區(qū)位置Fig.11 The location of the favorable area of the second section of Shahejie Formation

(3)有利區(qū)3帶。位于Su1—Su3井之間，研究區(qū)西部，離物源較近，早期地層厚，砂體連續(xù)性較好，砂體疊合厚度35 m，砂巖百分含量>50%，晚期發(fā)育曲流河河漫平原，沉積穩(wěn)定的泥巖蓋層，屬于Ⅱ級(jí)儲(chǔ)層。

5 結(jié)論

(1)通過古地貌分析、砂礫巖百分含量展布等方法共同分析，沙二段物源來自西部物源，到達(dá)東部地區(qū)發(fā)生了分叉，一部分平行坡折帶繼續(xù)流動(dòng)，一部分流向東南部的凹陷區(qū)，晚期沉積物供給的能力變?nèi)酢?/p>

(2)通過對(duì)車排子地區(qū)巖心錄井、測井資料分析，明確沙二段發(fā)育曲流河、曲流河三角洲沉積體系類型。車排子地區(qū)沙二段早期，研究區(qū)西部發(fā)育曲流河相，東部發(fā)育曲流河三角洲沉積相；沙二段晚期，發(fā)育曲流河相，河流平行構(gòu)造坡折帶由西向東流，在研究區(qū)東部分成2支河道。

(3)最終提出有利目標(biāo)：分別位于P20井區(qū)、C65井區(qū)和Su1—Su3井之間，可以為下部勘探提供參考。