玛北斜坡百口泉组沉积相与有利储层分布

2015-02-17袁晓光李维锋张宝露韩登林许宏龙

特种油气藏 2015年3期

关键词：碎屑三角洲斜坡

袁晓光，李维锋，张宝露，韩登林，许宏龙

(长江大学，湖北武汉 430100)

玛北斜坡百口泉组沉积相与有利储层分布

袁晓光，李维锋，张宝露，韩登林，许宏龙

(长江大学，湖北武汉 430100)

针对玛北斜坡百口泉组目前存在的沉积相认识不统一、内部微相划分不精细及有利储层分布认识不清等问题，通过岩心及薄片观察，结合测录井及试油资料，进行沉积相及有利储层分布预测研究。结果表明：百口泉组沉积相为扇三角洲相而非冲积扇相，可识别出10个微相类型。其中，重力流成因的泥石流、碎屑流微相的识别尤为重要；扇面河道和水下分流河道微相的砂砾岩、砂岩属于牵引流成因，物性最佳，为有利储层分布区域；而泥石流和碎屑流微相的砂砾岩属于重力流成因，泥质杂基含量高，物性很差。该研究将为百口泉组后续的评价、开发提供新的地质依据，也可为邻区甚至国内其他扇三角洲发育区的油气勘探评价提供借鉴。

玛北斜坡；百口泉组；扇三角洲；沉积微相；重力流；有利储层

1 区域地质背景

玛湖凹陷是准噶尔盆地中央坳陷内的次级构造单元，玛北斜坡位于玛湖凹陷北部。玛北斜坡构造格局形成于白垩纪早期，总体表现为一东南倾的平缓单斜形态，局部发育低幅背斜和鼻状构造[1-5]。研究区地层发育较全，自下而上发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系，各系之间均为区域性不整合接触，其中，三叠系内部自下而上可分为百口泉组、克拉玛依组及白碱滩组。百口泉组内部分为三段：T1b1、T1b2、T1b3，百二段再分为T1b22和T1b212个小层。

2 沉积相类型的鉴定依据及微相精细划分

大部分学者认为百口泉组属于冲积扇相[6-8]，少部分认为属于扇三角洲相[3]。冲积扇相和扇三角洲相最主要的区别在于扇三角洲相除了发育水上沉积之外，还发育大量水下沉积。通过对覆盖研究区的38口取心井的918.34 m岩心进行详细观察，认为百口泉组属于扇三角洲相而非冲积扇相，其依据为：①岩心颜色除了有代表水上氧化环境的褐色、棕红色(图1a—e)之外，还有代表水下半还原—还原环境的灰绿色、灰黑色(图1f—j)；②可见典型反粒序特征(图1j)；③在靠近湖盆中心的近10口井(如M13井、M138井等)的百三段，均发育一套厚度巨大的灰黑色泥岩，代表前三角洲泥；④可见代表水下还原环境的自生黄铁矿矿物。此外，前人对其内部微相划分过于粗略，如在扇三角洲平原中仅识别出分流河道和河道间，在前缘中仅识别出水下分流河道和支流间湾[3]。实际上，扇三角洲内部微相类型非常丰富，本文在此将百口泉组扇三角洲相划分出3个亚相及10个微相。

2.1 扇三角洲平原亚相

扇三角洲平原与冲积扇沉积特征类似，均为水上氧化环境下的粗粒沉积体。

2.1.1 泥石流微相

泥石流是扇三角洲平原的主体，为重力流成因。由褐色中砾岩构成，砾石大小混杂、分选性差，最大粒径可达10 cm，泥质杂基含量高、颗粒多呈“漂浮状”，磨圆度较低，杂乱排列，常侵蚀、冲刷下伏的扇面河道或漫流沉积物，构造混杂(图1a、b)。

2.1.2 扇面河道微相

扇面河道为间灾变期发育的辫状河道，属于牵引流成因，由褐色细砾岩、含砾砂岩及砂岩构成。部分可见自下而上的由细砾岩—含砾砂岩—砂岩组成的完整正韵律，但由于泥石流的侵蚀、冲刷作用，顶部含砾砂岩和砂岩一般难以保留。砾石分选性好，磨圆度较高，泥质杂基含量低。发育正韵律及侧积交错层理等沉积构造(图1c、d、e)。

图1 玛北斜坡百口泉组各沉积微相岩心特征

2.1.3 漫流微相

主要由褐色泥岩、粉砂质泥岩构成，厚度薄，块状层理，可含少量植物化石。

2.2 扇三角洲前缘亚相

扇三角洲前缘属于水下半还原—还原环境沉积体，是扇三角洲相区别于冲积扇相的重要沉积部分。

2.2.1 碎屑流微相

碎屑流是泥石流在水下的延伸部分，也属于重力流成因。由灰绿色、灰黑色中砾岩构成，泥质杂基含量高，砾石大小不一、磨圆度低，杂乱排列，呈块状构造。碎屑流在前缘中的比例较泥石流在平原中的比例有所降低，但仍占40%左右(图1f、g)。

2.2.2 水下分流河道微相

水下分流河道是平原中扇面河道在水下的延伸，主要由灰绿色细砾岩、含砾砂岩及砂岩构成；砾石大小均一、磨圆较好，泥质杂基含量低；发育大型侧积交错层理、平行层理等沉积构造(图1h、i)。

2.2.3 支流间湾微相

支流间湾位于水下分流河道间的低能环境，由灰绿色泥岩、粉砂质泥岩构成，块状层理。

2.2.4 河口砂坝微相

由于碎屑流的侵蚀，使得水下分流河道的河口限定性差，河口砂坝发育程度很低。研究区可见少量河口砂坝沉积，自下而上由灰绿色粉砂岩—中细砂岩构成典型的反粒序，见平行层理，厚度薄(图1j)。

2.2.5 远砂坝微相

位于扇三角洲前缘最前端，由灰绿色粉砂岩及泥质粉砂岩构成，单层厚度薄，与前三角洲泥互层。

2.3 前扇三角洲亚相

由前扇三角洲泥及滑塌碎屑流构成。前扇三角洲泥由灰黑色泥岩构成，发育水平层理。滑塌碎屑流为前缘粗粒沉积物因失稳、滑塌，在前扇三角洲泥中形成的，构造混杂。

3 沉积微相平面展布与沉积演化

图2 百口泉组各小层沉积微相平面展布

4 有利储层分布预测

前人对于研究区百口泉组有利储层分布认识不清，但事实上，在扇三角洲平原中也有高产油气井(如M001井)，在扇三角洲前缘中也有不少低产油气井(如M4井)、含油水层井(如X95井)、仅产水井(如M002井)、甚至干层井(如M7井)。

通过对百口泉组1277个样品的物性分析，发现其储层物性好坏与沉积微相类型密切相关，据此，对百口泉组砂砾岩储层进行分类评价(表1)。

表1 玛北斜坡百口泉组沉积微相与岩性、物性关系

其中，扇面河道和水下分流河道微相内发育的砂砾岩、砂岩属于牵引流成因，其泥质杂基含量一般低于3%，薄片镜下观察发现，其孔隙类型以剩余粒间孔为主，孔隙连通性好；压汞实验表明，其孔喉分选性好，排驱压力小，毛管半径大，因而物性最佳、为研究区有利储层(表1)；而泥石流和碎屑流微相内发育的砂砾岩属于重力流成因，薄片镜下微观观察发现，其泥质杂基含量高(一般高于8%)，孔隙类型以粒内溶孔、界面孔等次生孔隙为主，几乎不保留任何剩余粒间孔，孔隙连通性差；压汞实验表明，其孔喉分选性很差，排驱压力大，毛管半径较小，因而物性很差、属于差储层(表1)；漫流和支流间湾泥属于非储层。

根据以上结论，以各小层沉积微相平面展布图为基础，开展有利储层平面分布预测(图3)。可以看出，扇三角洲平原存在发育良好的储层，可形成多个“透镜状”的岩性油气藏，扇三角洲前缘中也发育大面积的差储层；通过最新试油结果进行验证，发现高产油井全部分布在有利储层预测区内(如平原内的X89井)，而低产油井或者出水井(如前缘内的M4井)，甚至干井(如M7井)全部分布在差储层预测区内，预测效果十分理想(图3)。