巴音都兰北洼槽阿尔善组沉积相特征及勘探潜力分析

2016-07-21李东昊西南石油大学四川省成都610500

工业技术创新 2016年2期

李东昊（西南石油大学，四川省成都，610500）

李东昊
（西南石油大学，四川省成都，610500）

摘要：利用沉积学方法，根据测井、录井、岩心等资料，结合区域地质背景，对巴音都兰凹陷北洼槽阿尔善组沉积相进行研究。通过岩石学标志、测井相标志、相类型以及单井相、连井剖面相分析，识别出研究区域内不同的沉积相类型，认为该区主要发育扇三角洲相，并对各类亚相至微相进行了详细的描述，阿四段为扇三角洲前缘的河口坝，阿三段为扇三角洲平原的分流河道。在单井相划分和连井相对比的基础之上，确定了研究工区沉积相的展布范围和平面展布特征，认为巴音都兰北洼槽的东部陡断层和西部斜坡区在阿尔善组发育了两排较为相连的扇三角洲群，扇体群之间发育条带状的滨浅湖亚相。根据沉积、构造研究成果，结合试油、试采资料，从油藏的成藏规律出发，进一步明确了勘探潜力方向，提出了下步巴音都兰北洼槽有利勘探目标。

关键词：巴音都兰凹陷北洼槽；阿尔善组；地层特征；沉积相；有利目标

引言

巴音都兰凹陷位于内蒙古自治区东乌旗西部，长约80公里，宽约20公里，面积近1200平方公里，平面上分为北洼槽和南洼槽两个次级洼槽，为中生代沉积凹陷。该区是二连盆地石油勘探的发源地，1977年9月进行水文普查时，发现了73.94米的油砂，从此揭开了油气勘探的序幕。历经20余年的勘探，几上几下、南征北战、东西转移，钻井30余口，但仅上交少量控制储量，勘探一直未取得实质性进展，成为二连盆地发现油气最早、却久攻不克的凹陷。

2000年后，勘探思路从构造油藏向岩性油藏转变，新的找油理论指导巴音都兰凹陷南洼槽油藏勘探取得重大突破，陆续发现了BB10、BB19、BB38、BB36、BB51等油藏，建成了年产25万吨的宝力格油田，成为二连盆地岩性油藏勘探的典范。大量勘探开发实例证实，早期沉积砂体和后期构造活动的良好配置关系，形成了巴音都兰凹陷独特的油气赋存模式，岩性油藏是该区油气勘探开发的主要研究领域。从目前勘探开发程度上来看，北洼槽研究潜力更大，是下步寻找油气的重要方向。本文旨在通过岩石学标志、测井相标志、相类型以及单井相、连井剖面相分析，识别巴音都兰北洼槽不同的沉积相类型，确定沉积相的展布范围和平面展布特征，确定有利相带，明确潜力方向，进而指导该区今后油气勘探工作。

1 区域构造-沉积演化特征

巴音都兰凹陷构造上位于马尼特坳陷东北部，是东南断、西北超的单断箕状凹陷。该区构造复杂，呈斜向叠置、地面可出露背斜的轴部，基底的岩性主要是泥盆系变质岩，埋藏深度呈北高南低的趋势。巴音都兰凹陷紧邻二连北部巴彦宝力格凸起，由于区域应力场的每一时期转换可在凹陷内部产生较为强烈的响应，多期次、多形式的构造运动控制了凹陷的构造格局和地层的沉积，具有典型的山间陆相断陷盆地特征。

结合前人研究成果以及构造演化分析，认为该凹陷湖盆初始张裂期可分为两个阶段：

（1）早张裂期：阿三段沉积期是湖盆的早张裂期［1-4］。在阿三段沉积时期是湖盆的断陷形成的最初时期，在西北向区域的张拉力下，东部产生边界断层，从而形成了东南断、西北超的单断箕状的结构，从此凹陷开始形成［5］。东部边界断层差异活动，体现了中间强烈、南北衰减的趋势，但凹陷的中部形成了一个沉降区，从而地层向两端减薄。

（2）晚期张裂：阿四沉积段为湖盆的晚张裂期［6-8］。在阿四段沉积沉积时期，湖盆发生了较大规模的湖侵，沉积了一套100-400米的暗色泥岩，同时发生了沉积砂体的进积，发育了以钙质、云质粉砂岩为主的储层，成为该凹陷的油气勘探的目的层系，同时烃源岩也发育。总体上阿尔善地层是一套完整的“粗-细-粗”的地层。在阿尔善的末期，凹陷发生了小规模的抬升，因为不均匀，造成了局部区地层出露水面从而发生剥蚀，后期被地层所覆盖，形成角度不整合接触的关系。

2 地层划分及对比

巴音都兰凹陷北洼槽阿尔善组形成于凹陷产生时快速断陷期，其沉积地层可细分为阿三段和阿四段。下部阿三段地层厚度可达60～230米，岩性以杂色、黄色砂砾岩、中砾岩、细砾岩为主，电性曲线上显示块状的高阻，对应的地震反射特征为强振幅反射，但连续性差［9］；上部阿四段地层厚度为40～100米，岩性主要为灰色油斑砾状砂岩和深灰色泥岩夹粉砂岩。阿尔善组与腾格尔组界线比较明显［10］，沉积相为扇三角洲相，阿四段为扇三角洲前缘的河口坝，阿三段为扇三角洲平原的分流河道。其中阿四段是该区主要的油气储集层和生油层。

根据岩电组合特征，对主要目的层阿尔善组进行精细地层划分及对比，选取近南北向不同构造单元的关键井制作联井对比剖面，如图1所示。总体看来，巴音都兰凹陷北洼槽阿尔善组地层较为连续，横向相对稳定，除构造断裂导致少数井局部层位发生缺失、地层剥蚀外，多数井具有可对比性。

从建立的对比剖面上可以看出，巴音都兰凹陷北洼槽阿尔善组时期，由于处于盆地形成的初始期，在沟壑纵横的基底上沉积，从而地层厚度变化较大，沉积中心在洼槽的南部，总体上表现为南厚北薄的特征，如图1所示。

图1 巴音都兰北洼槽阿尔善组地层对比图

3 沉积相特征分析

3.1 测井相特征

根据自然伽玛和电阻率曲线的研究以及岩性剖面对测井曲线的标定结果，划分出如下几种测井相，如表1所示：

（1）扇三角洲平原分流河道：声波时差曲线为典型箱形，并且负异常幅度值高。

（2）扇三角洲前缘水下分流河道：声波时差和自然伽玛曲线呈中-高幅箱形的负异常，负异常幅度较高，电阻率也较高。

（3）扇三角洲前缘河口坝：声波时差和自然伽玛曲线为漏斗形-箱形负异常且幅度较高，顶部突变底部渐变。

（4）扇三角洲前缘分流间湾：电测曲线以低幅齿化的线性为主。

（5）湖泊滨浅湖泥：电测曲线以低幅齿化的线性为主。

（6）湖泊滨浅湖滩坝：电测曲线以低幅齿化的弱漏斗形或指形为主。

（7）半深湖泥：电测曲线为低幅齿化的线状，如下页表1所示。

3.2 单井相分析

BB73井位于研究区东部控盆断层附近，物源位于东侧并离物源较近，因此沉积物颗粒较粗，主要发育扇三角洲、近岸水下扇和湖泊相。

阿尔善组下部阿三段主要为杂色砂砾岩，厚度较大，电阻率曲线表现为明显的高阻，反映出沉积环境能量强和物源供应非常充足，认为是扇三角洲平原分流河道沉积［11，12］；阿尔善组上部阿四段主要为灰色白云质泥岩和砾状砂岩、细砂岩，为扇三角洲前缘的水下分流河道和水下分流间湾沉积。

3.3 连井相分析

优选资料较全、位置有利的BB23井、BB73井、BB41井、BB21井和BB74井，开展连井相分析。该剖面位于研究区中部，大致呈北西—东南方向，基本上与物源平行，横跨整个洼槽。

由连井相分析认为，该区整体上发育扇三角洲、滨浅湖和半深湖相。其中阿尔善组处于湖盆的断陷期，广泛发育扇三角洲相。整条剖面从下到上由扇三角洲的平原亚相过渡到前缘亚相。该段早期主要发育扇三角洲平原亚相的分流河道，后期则过渡到扇三角洲前缘的水下分流河道沉积。

表1 巴音都兰北洼槽阿尔善组测井相特征

3.4 地震相分析

利用巴音都兰北洼槽地震资料，结合单井相、连井相分析成果，综合开展阿尔善组地震相分析，将该区划分为四种地震相类型［13-15］，并大致呈南北向展布，如图2、图3所示。其东、西两边有沿盆地边缘发育的弱振幅低连续杂乱前积地震反射和中振幅中连续楔形发散地震反射，反映了扇三角洲前缘亚相的反射特征，在这些地震相中，发育有中振低频杂乱地震相，反映了扇三角洲平原亚相［16］；盆地中间有呈南北向的中振幅中连续的亚平行地震反射，反应了滨浅湖的地震反射特征。

图2 巴音都兰北洼槽阿尔善组地震相图

图3 巴音都兰北洼槽阿尔善组沉积相平面图图

3.5 沉积相平面展布特征

在单井相划分和连井相对比的基础上，结合地震相分析成果，确定各类沉积相的展布范围和平面展布特征，如图3所示。研究认为该区阿尔善组沉积微相和展布特征：以短水系、近物源和多物源为主要特征［17］。受东部断层和西部斜坡的控制，沉积颗粒粗、厚度大、分布广，沿东部陡岸断层和西部斜坡发育有两排较为相连的扇三角洲群，扇体群之间发育条带状的滨浅湖，缺乏深湖相的沉积［18-19］。

4 勘探潜力分析

4.1 勘探层位优选

从勘探情况来看，阿尔善组为巴音都兰凹陷北洼槽主要储集层［20，21］。目前，阿尔善组在测试和产能上都有所突破。如：BB25井在阿尔善组1137.2～1148米测试获19.7吨高产工业油流，1253～1274米测试日产油7.8吨；BB73井在阿尔善组1915～1922米测试日产油7.8吨；BB70x井在阿尔善组测试获低产。结合沉积相研究成果，分析认为阿尔善组发育扇三角洲沉积，多为有利沉积相带，是巴音都兰北洼槽下步勘探的重点目标层位。

4.2 有利目标优选

本区油气分布主要受构造和沉积相的双重控制，油藏类型以构造油藏、岩性油藏和古潜山油藏为主。根据勘探实践和地质规律，利用已有的三维地震和各类钻井资料，结合构造和有利相带的研究以及油气的分布规律，开展有利区带的评价优选。综合分析认为，本区有利目标的评价标准应遵循以下几点：

（1）目标区位于有利构造带附近；

（2）目标区储层发育，物性较好，处在有利相带，扇三角洲前缘最为有利；

（3）目标区处于油气运移有利位置，且近油源，或近距离范围内有油气显示井点；

（4）目标区油藏埋藏深度适中（2000米左右），钻井成本较低。

根据以上几个标准，对全区有利目标逐一进行评价，优选BB21-BB41井区作为下步有利勘探目标。该区位于斜坡的断鼻构造高部位，构造位置比较有利；阿尔善组沉积期发育扇三角洲前缘亚相的有利相带，扇三角洲前缘水下分流河道砂体发育，物性较好；油气运聚条件优越，洼槽生产的油气可沿斜坡向上运移至目标区聚集成藏，且周边钻井已见到良好油气显示，如BB21井在阿尔善组油气显示丰富，测试见到低产油流；埋藏埋深适中，预计阿尔善组顶部深度1700m，钻探风险较小［22，23］。综合以上几点，认为BB21-BB41井区勘探潜力较大，是巴音都兰北洼槽进一步扩大勘探成果的有利战场。

5 结论

（1）巴音都兰凹陷北洼槽阿尔善组处于盆地形成的初始期，地层厚度变化较大，沉积中心在洼槽的南部，总体上表现为南厚北薄的特征。

（2）阿尔善组沉积期主要发育扇三角洲相，阿四段为扇三角洲前缘的河口坝，阿三段为扇三角洲平原的分流河道，其中阿四段是该区主要的油气储集层和生油层。

（3）综合沉积、构造及油气富集成藏规律各项研究成果，认为BB21-BB41井区成藏条件优越，勘探潜力较大，是巴音都兰北洼槽下步有利勘探目标。

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Potential Analysis on Bayinhe Dulan North trough Arxan Sedimentary Facies and Exploration

Donghao Li
（Southwest Petroleum University， Chengdu， Sichuan， 610500， China ）

Abstract：Using the method of sedimentology， based on linelogging， mudlogging， core data， combined with regional geological background， the Ba Induran depression North trough Arxan sedimentary facies research.Through petrology symbol， linelogging facies， facies and single well facies analysis， connecting well section， to identify different types of sedimentary facies in the study area think， this area mainly developed fan delta facies， and various types of subfacies and microfacies are described in detail， a four section of fan delta front mouth bar， a section of the distributary channel of fan delta plain.Based on the single well facies and well contrast， determined the study area， the distribution range of deposition phase and plane distribution characteristics， that the Bayin Dulan trough in eastern North and steep fault in western slope of Arxan development in the two row is connected to the fan delta group， between the fan group development a shallow lake belt Subfacies.Sedimentary and structural research results， combined with the oil test， production test data， the reservoir forming rules of， to further clarify the direction ofexploration potential， and puts forward the next step in Bayindulan North subsag favorable exploration tar gets.

Key words：Ba Induran Depression in the North Depression Trough； The formation of the formation characteristics； Sedimentary Facies； Favorable Target

中图分类号：TE111.3

文献标识码：A

文章编号：2095-8412 （2016） 02-119-06

DOI：工业技术创新 URL： http//www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.02.005

作者简介：