塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组沉积储层特征

石媛媛，洪才均，房晓璐，周芳芳

(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐830011)

滩坝砂体发育在陆相湖盆滨浅湖地区，总体呈现砂泥岩薄互层的特征，该类储层单层厚度薄，横向变化大，勘探难度大。随着含油气盆地勘探程度的逐步提高，滩坝砂体已逐渐成为我国陆相盆地油气勘探的重要领域[1－3］。近几年，库东—轮台地区古近系苏维依组泥岩段内幕砂体成为一个热点勘探层系，目前已在本区发现了岩性圈闭并获得了油气发现。前人对研究区苏维依组沉积体系及储层特征方面开展过较深入的研究，多数学者认为苏维依组为冲积扇—扇三角洲沉积[4－5］，储层发育程度主要受控于沉积相、岩相及构造因素[6－7］。但以往的研究层位主要集中在苏维依组底部块状砂岩，并没有针对苏维依组泥岩段内幕砂岩开展工作，其沉积特征、砂体展布形态、储层发育特征等还未进行过系统的分析。笔者以库东—轮台地区苏维依组泥岩段内幕砂岩中的Ⅱ砂组为研究对象，开展了沉积相及储层特征分析，以期为该区岩性油气藏勘探提供科学依据。

1 区域地质概况

图1 塔里木盆地库东—轮台地区构造划分及位置Fig.1 Tectonic division and location of Kudong － Luntai area，Tarim Basin

库东—轮台地区横跨塔里木盆地北缘库车坳陷与沙雅隆起，核心为库车坳陷南缘及雅克拉断凸东段(图1)。研究区及邻区油气资源十分丰富，轮台气田、提尔根气田均位于研究区内，北部有迪那气田、依南气田，库车坳陷及邻区具有良好的天然气成藏条件[8－9］。研究区主要是在前震旦纪结晶基底上局部发育了震旦系—寒武系海相碳酸盐岩和中新生界陆相碎屑岩，海西运动以来，发生了多次隆升剥蚀和沉积间断，致使下古生界及其以下地层残缺不全[10］;印支—燕山期，随着南天山造山带不断向南挤压推覆，北部库车坳陷和南部满加尔坳陷内的三叠系、侏罗系和白垩系亚格列木组依次由南北两侧向雅克拉断凸高部位超覆尖灭减薄[11－12］;燕山晚期—喜马拉雅期，沙雅隆起沉没水下，白垩系—新近系碎屑岩覆盖古凸起，地层发育齐全。研究区苏维依组地层厚度89～293 m，上下两段特征明显，下段为冲积扇—扇三角洲沉积的大套紫红色砂岩—砂砾岩，北部砾岩较发育;上段粒度变细，为滨浅湖沉积的砂泥岩[13］。

2 苏维依组Ⅱ砂组沉积相展布

2.1 砂体对比

通过轮台—库东地区苏维依组地层岩性—电性划分与对比，将苏维依组砂体划分为4个砂层组，横向上对比性强(图2)。Ⅰ砂组地层为传统意义上的苏维依组底砂岩段，全区稳定分布;Ⅱ砂组普遍见褐红色斑点状铁质环边，都护1、雅轮2－1井、沙25井取心上均具有此特征，容易对比，该套砂体油气显示丰富，雅轮2井区已获得油气突破，在库东地区苏维依组Ⅱ砂组存在由北向南砂体尖灭现象;Ⅲ砂组与Ⅳ砂组单砂体较薄，在库东地区逐渐相变为湖泊相泥岩，平面分布较局限。

2.2 苏维依组Ⅱ砂组沉积特征

2.2.1 碎屑颗粒结构特征

研究区及邻区针对苏维依组Ⅱ砂组取心的井有都护1井、库东3井、雅轮2－1井等，通过对该砂组钻井取心样品的粒度分析表明，组成该套砂体的碎屑颗粒粒度中值一般为2.5Φ～3Φ，标准偏差一般为0.5左右，表明碎屑颗粒分选好。粒度概率图主要为三段式，其中跳跃次总体和悬浮次总体的交切点为3.0Φ～4Φ，跳跃次总体含量一般为85%～90%，滚动次总体和悬浮次总体含量均在5%左右。总体上，滚动次总体和悬浮次总体均不太发育，主要为跳跃次总体。这些碎屑颗粒结构特征表明，本区苏维依组Ⅱ砂组砂体在发育形成时经受了较强的水动力条件。

2.2.2 岩心相特征

研究区苏维依组Ⅱ砂组岩心砂岩中沉积构造以反映浅水的波浪冲刷、生物扰动等为主要特征，岩性主要为褐灰色泥质粉砂岩、细砂岩与泥岩互层，部分井段含有较多的斑块状石膏，层理结构丰富:①典型的波浪作用形成的波状交错层理、小型波状层理等(图3a，b)，常见浅水微波痕，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，常见少量泥砾沿层分布，形状不规则;②丰富的生物扰动构造，可见典型的垂直、倾斜生物潜穴(图3c)，生物扰动强烈时，多见斑块状沉积物，岩性以粉砂质泥岩—粉砂岩为主，常见于滨浅湖滩砂;③强水动力条件下形成的板状交错层理、平行层理(图3a，d)，常见于滨浅湖坝砂。苏维依组Ⅱ砂组砂体类型主要为受湖浪作用改造的滨浅湖滩坝砂。

图2 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组砂体对比Fig.2 Sand comparison of Suweiyi Formation in Kudong － Luntai area，Tarim Basin

图3 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组滨浅湖滩坝砂体的沉积构造特征Fig.3 Sedimentary structure features of beach － bar sandbodies in Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

2.2.3 测井相特征

在岩心观察的基础上，根据取心段岩心沉积构造特征与测井曲线特征的对应关系，建立起研究区苏维依组Ⅱ砂组滨浅湖滩坝砂沉积微相测井响应特征，以此对非取心段进行沉积相划分与识别。研究主要采用对砂泥岩岩性变化敏感的GR曲线来建立本区测井相。研究区滨浅湖滩坝砂主要分为滩砂和坝砂，滩砂测井曲线呈现较高幅度锯齿状组合，单砂体呈现中—高幅“刺刀状”，如库东3井、库1井等;坝砂呈现齿化漏斗形或者低幅度齿化箱形特征，如雅轮2－1井、都护1井、都护4井等(图2)。

2.2.4 沉积相平面展布特征

图4 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组沉积相展布Fig.4 Sedimentary facies of sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

图5 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组岩石三角图Fig.5 Triangle of rocks from sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

通过对苏维依组Ⅱ砂组砂体沉积相类型研究，认为研究区发育滨浅湖滩坝砂沉积。根据砂体对比结果，通过制作合成记录并进行了层位标定，结合地震反射波组及反射结构特征，确定该套砂体在地震剖面上表现为负相位地震反射特征;地震反射同向轴向南具有尖灭现象，并利用三维地震数据体进行识别与解释追踪，充分参考苏维依组底砂岩顶面向上0～30 ms波谷数属性、均方根振幅属性，结合岩心－测井沉积相特征，确定了库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组沉积相平面展布范围。研究区大部分为滨浅湖沉积，滩坝砂基本平行于雅克拉构造带展布(图4)。从滩和坝的发育程度看，主要以滩砂为主，坝砂相对较少，多发育在滩砂中，四周广泛发育湖相泥岩，岩性圈闭发育的背景良好，目前已落实4个上倾尖灭型岩性圈闭。

3 储层特征

3.1 储层岩石类型

苏维依组Ⅱ砂组储层岩石类型主要为棕褐色—褐灰色中—细粒岩屑长石砂岩、粗—粉砂质极细砂岩，石英含量一般为60% ～70%，长石含量一般为15% ～20%，岩屑含量一般为10% ～15%(图5)。岩屑主要为酸性喷出岩、黑云母、白云母，填隙物以灰质、铁泥质为主，含量较高。砂岩分选型好—中等，颗粒磨圆主要为次棱—次圆状，颗粒之间多为点接触，孔隙型胶结为主，颗粒支撑，整体上反映砂岩结构成熟度中等偏好，成分成熟度中等，形成于距离物源较近，但水动力较强的沉积环境。

3.2 储集空间类型

铸体薄片观察分析认为，苏维依组Ⅱ砂组储层的储集空间类型以原生孔隙为主，局部发育次生孔隙和裂缝;大部分样品面孔率低，部分样品面孔率介于12% ～15%;储集空间包括粒间孔、粒内溶孔、颗粒破裂缝(图6)，裂缝对储层的储集性能具有一定的贡献。

(1)原生孔隙:苏维依组Ⅱ砂组砂岩的原生孔隙多为粒间孔(图6a，b)，是主要的孔隙类型，局部点存在后期的溶蚀扩大。

(2)次生孔隙:主要包括粒内溶孔、岩屑内微孔、胶结物内溶孔等，其中粒内溶孔在本区最为常见，主要发育在石英、长石颗粒内部(图6c)。

(3)裂缝:根据铸体薄片观察，本区裂缝主要发育颗粒解理缝、颗粒破裂缝，多数未被矿物或者泥质充填，在原生粒间孔和次生溶孔不发育的情况下，微裂缝在一定程度上改善了储层物性(图6d)。

3.3 孔隙结构特征

图6 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组砂岩储集空间类型微观特征照片Fig.6 Micrographs of reservoir space types of sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

图7 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组砂岩典型毛管压力曲线及孔喉分布直方图Fig.7 Typical mercury injection curves and frequency distribution of pore throat of sandstones from sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

苏维依组Ⅱ砂组砂岩储层毛管压力曲线形态以细歪度为主，有少量略粗歪度，大部分样品略具平台特征，具有一定的分选型(图7)。图7a－b中曲线略靠近左下方，具有一定的平台，凹向右上方反映出细—略细歪度、分选较好的特点;图7c中的曲线靠近左下方，但基本不具备平台特征，反映细歪度、分选较差的特点;图7d中的曲线靠近右上方，凹向左下方，向下倾斜，表现出细歪度，分选差的特点。另外，从图7孔喉分布直方图可以看出，孔喉基本以单峰形态为主，主峰值主要位于微—细喉道区，其与毛管压力对比来看，孔喉越大，毛管压力越小，说明苏维依组Ⅱ砂组砂岩储层的孔喉以微—细喉道为主，起渗透作用的主要是半径相对较大的喉道。

图8 塔里木盆地库东—轮台地区苏维依组Ⅱ砂组孔渗特征及孔渗相关性Fig.8 Features and correlation of porosity and permeability of sandstone team Ⅱof Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

根据压汞资料统计，本区Ⅱ砂组砂岩储层排驱压力较高，分布范围为 0.22 ～3.34 MPa，平均值 0.99 MPa，主要分布区间为0.2 ～1.2 MPa;中值压力也普遍较高，分布范围为2 ～35 MPa，平均值10.9 MPa，呈现非均质性的特点，大部分样品为2～6 MPa，其余约20～35 MPa，反映储层非均质性强，对油气的渗流能力较差;平均喉道半径0.11 ～0.99 um，平均为0.42 um，歪度为1.41～2，平均为1.74，为略细歪度，表明储层的储集性能一般。

3.4 储层物性特征

根据18个样品的物性资料统计得出(图8)，苏维依组Ⅱ砂组砂岩储层孔隙度为7.1% ～16.4%，平均为11.5%，67%的样品大于10%，27%的样品大于 15%;渗透率为(0.188～17)×10－3μm2，平均 4.8 × 10－3μm2，分布相对集中，仅有23%的样品大于10×10－3μm2。总体来看，储层物性相对较差，大部分样品为低—特低孔—低渗型储层，少部分样品为中孔—中渗型储层。孔隙度与渗透率呈现正相关关系，但呈现出非均质性的特征。储层物性的差异与滩坝砂体发育机制具有一定关系，且后期微裂缝也改善了部分砂体的储层物性，但储层发育的主要控制因素仍需进一步研究。

4 结论

(1)库东—轮台地区苏维依组砂体对比性好，可划分为4套砂组，其中Ⅱ砂组存在向南尖灭岩性圈闭。通过沉积相研究表明，该套砂体为滨浅湖背景下发育的受湖浪改造形成的滩坝砂，储集岩以中—细粒岩屑长石砂岩、粗—粉砂质极细砂岩为主，局部含砾，发育滩坝砂典型的浪成交错层理、浪成波痕、生物扰动等沉积构造。

(2)储层孔隙类型以原生孔隙为主，局部发育次生孔隙和裂缝，储层物性及孔隙结构总体较差，大部分属于低—特低孔—低渗型储层，存在少量较好储层;储层的储集和渗透性主要依靠中—细喉道，微裂缝改善了储层的物性。

(3)库东—轮台地区已发现众多天然气田，苏维依组Ⅱ砂组滨浅湖滩坝砂发育上倾尖灭型岩性圈闭，圈闭有效性较高。虽储层物性相对较差，但足以作为天然气的有效储层。本区苏维依组Ⅱ砂组具备良好的勘探潜力。

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