准噶尔盆地车排子地区古近系沉积相研究

熊 丽,张立强,王金有,宋俊朋

(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛 266580)



准噶尔盆地车排子地区古近系沉积相研究

熊 丽,张立强,王金有,宋俊朋

(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛 266580)

为了系统研究准噶尔盆地车排子地区古近系地层展布及沉积特征,综合地震、测井、录井等资料,进行井-震结合对比,将古近系安集海河组分为两个四级层序,在两个四级层序内又划分出6个砂层组,在此基础上,建立沉积格架,并根据测井录井资料对6个砂层组进行沉积体系分析。通过单井和连井沉积相分析,安集海河组主要发育扇三角洲,砂质滩坝及滨浅湖相三种沉积类型。

准噶尔盆地;车排子地区;古近系;层序;沉积相

勘探实践证实准噶尔盆地古近系为重要的勘探目的层系。车排子凸起两翼胜利探区内古近系有丰富油气显示,并有两口井获低产油流;邻区中石油探区在卡6井区,河南油田在春50井和春17井区获得工业油流,并上报了三级储量2 065万吨。由于前期勘探程度低,邻区资料缺乏,目前对准西地区古近系沉积特征的认识不够深入,缺乏对砂体宏观分布规律的系统总结,古近系有利储层的展布特征还未明确,导致针对古近系的勘探效果不佳,制约了下一步的勘探部署。因此,有必要利用工区内及邻区地震、钻井与野外露头资料,系统开展准西地区古近系沉积特征研究,该研究成果对于指导该区古近系的勘探部署、扩大勘探成果等具有重要的现实意义。

1 工区概况

研究区地处新疆准噶尔盆地西缘北部,北部以扎伊尔山为界,南界为四棵树凹陷,东侧与红车断裂和昌吉凹陷相邻,如图1所示。车排子凸起在海西晚期形成,属于继承性的古隆起。工区内地层缺失严重,古近系地层直接超覆于白垩系地层之上。车排子凸起地层具有东南厚西北薄的趋势[1]。工区内断穿白垩系及上覆地层的正断层主要为东西走向,形成于新近纪的天山运动,该断层对工区内油气藏分布有重要影响,起到了油气重新分配、油气运移通道和形成遮挡条件的作用[2,3]。

2 古近系层序地层划分

2.1 层序界面识别划分

(1)层序界面识别 研究主要以不整合面和最大湖泛面作为关键界面来进行层序识别和划分[4]。通过井震资料相结合,在前人划分基础上,识别目的层的层序界面。

古近系顶界面之下为安集海河组砂泥岩,顶界面之上为新近系沙湾组泥岩、砂岩、砂砾岩,岩性发生突变,岩性界面特征明显。古近系底界面测井特征明显,界面之下自然电位测井曲线值较高,而界面之上自然电位值突变为负异常;并且自然电位曲线和自然伽马曲线表现为正旋回特征,界面处自然伽马曲线值较大。地震反射同相轴之间的接触关系也是不整合面的一个识别标志,不整合面处的地层往往出现不同程度的剥蚀和淋滤,从而在界面处产生高阻抗,在地震反射中则表现为同相轴振幅中强-强。

(2)层序界面划分 根据地震反射同相轴的接触关系,在前人研究的基础之上,识别并划分了研究区古近系的层序界面E1反射层和E2反射层,如图2所示,总结出各层序界面的地震响应特征。

图1 准西地区构造位置及单元划分简图Fig.1 Structural position and unit division schematic diagram of west Junggar Basin

图2 层序界面地震反射剖面Fig.2 Sequence interface seismic reflection profile

在该工区范围内,古近系紫泥泉子组地层不发育,只发育安集海河组,安集海河组底界面在地震剖面中对应于E1反射层,该反射同相轴振幅较强,连续性好,易于识别,可以在全区进行追踪解释。界面之上反射同相轴连续性变差,中低振幅,具有上超特征,界面之下反射振幅强度稍强,呈现削截反射,界面上下地层呈不整合接触关系。

安集海河组顶界面在地震剖面中对应于E2反射层,该层序界面是一个大型的区域性不整合,反射同相轴高振高幅,连续性较好。

2.2 层序地层格架特征

通过对以上层序界面的识别,结合岩石特征的分析,综合考虑构造演化、古生物、古气候和湖平面的相对变化特征等因素,建立研究区古近系层序地层格架[5,6],如图3所示。层序Ⅰ对应安集海河组一段2砂组和3砂组,分别对应水进体系域和水退体系域。层序Ⅱ对应安集海河组一段4砂组和安集海河组二段,分别对应水进和水退两个体系域。

3 安集海河组沉积相分析

3.1 相标志

本区取心井段比较少,钻井取心层位仅为安集海河组一段,而安集海河组二段只有井壁取心。因此,岩心观察与邻区古近系露头所搜集到的岩性标志、沉积构造及粒度标志自然成为研究区安集海河组最为主要的相标志。

(1)岩石学特征 岩石类型较多,包括砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等,其中砂砾岩、砂岩主要出现在安一段下部,且垂向粒度变化较快,而安二段以粉砂岩和泥岩为主,且粒度变化不明显。

(2)沉积构造特征 工区古近系地层的沉积构造类型简单,但组合形式较为多样。主要发育水平层理、交错层理、粒序层理,除此之外,工区内还常见变形混杂构造、生物扰动构造、波痕构造和化学成因构造。

图3 准西地区古近系层序划分综合柱状图(春46井)Fig.3 Sequence division comprehensive column diagram of palaeogene in west Junggar Basin (Chun 46 well)

3.2 沉积相类型及其特征

通过大量的岩心观察、成分与粒度分析以及测井、地震等识别标志的详细研究,结合前人的研究成果,发现安集海河组主要发育三种沉积相类型,即扇三角洲、砂质滩坝、滨浅湖相。

(1)扇三角洲相 从湖盆的演化阶段来看,扇三角洲主要发育于低位体系域[7],该时期形成的三角洲以退积作用为主。

扇三角洲平原亚相碎屑流沉积不发育,辫状沟道及沟道间漫流沉积是本相带的主要微相类型。岩性主要为灰黄色砾岩、含砾砂岩及棕红色泥岩。岩石分选较差,颗粒次棱角状为主,成熟度较低;发育块状层理、交错层理及冲刷充填构造。砂体下切叠加明显,横向不稳定。

扇三角洲前缘亚相主要发育水下分流河道,河道间与河口坝不发育。水下分流河道岩性主要为细砾岩、砂砾岩及含砾中粗粒砂岩,发育楔状交错层理。粒度概率曲线多为上拱弧形或低斜率两段式。

(2)砂质滩坝 在研究区内,位于湖盆岸线凸出的砂质滩坝多属砂坝,单层砂体厚度较大。这些砂质滩坝主要出现于安二段沉积时期。岩性主要为灰色粉细砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩,总体岩性较细,分选良好,含有生物活动遗迹以及生物颗粒。沉积构造类型多样,主要有层理、波痕、生物扰动、潜穴等构造[8]。

(3)滨浅湖相 岩性主要为浅灰色、灰绿色泥岩和砂质泥岩,沉积构造类型多样,层理类型多以水平、波状层理为主,泥岩中含有生物活动遗迹以及生物颗粒。见季节性的韵律层理和块状层理,水动力强度较大的滨湖区有小型交错层理。

4 沉积体系展布

平面相边界以测井相、砂岩厚度等值线为依据,比如扇三角洲平原砂岩单层厚度小,但粒度很粗,常与泥岩互层;扇三角洲前缘砂岩单层厚度较大,泥岩颜色多为灰绿色;席状砂及远砂坝单砂层厚度薄,自然电位曲线呈指状或弱漏斗形[4]。

4.1 安集海河组一段沉积时期

准西地区古近系安集海河组一段沉积相图见图4。安集海河组一段2砂组处于盆缘层序初始发育阶段,以湖进体系域为特色。以古梁子为界,盆缘古沟道以南为主要的沉降区,地形比较陡,而研究区北部多处于剥蚀状态。此时的盆缘主要发育大型扇三角洲、滨浅湖相,如图4(a)所示。扇三角洲群出现在研究区东部,由两个扇体组成,并以春50-2井扇体为主,该扇三角洲群大致南北向展布,延伸范围较广。该沉积体系岩性偏粗,主要为细砾岩、含中砾细砾岩及砂砾岩,砂砾岩体厚度多大于10 m,以前缘亚相为主。

安集海河组一段3砂组以湖退体系域为特色,盆缘仍发育扇三角洲与滨浅湖沉积,如图4(b)所示,东部扇三角洲前缘之间的春50井、春50-8井、春29井区及春50-2井区也形成了砂质滩坝沉积,由此构成了扇三角洲-砂质滩坝沉积体系。研究区西部扇三角洲群由苏102井和苏101井两个扇体叠加而成,大致南北向展布,向南延伸范围很广。在春50-9井扇三角洲朵叶体的东侧,发育砂质滩坝沉积,该滩坝砂体厚度小于5 m以细砂岩为主。

图4 准西地区古近系安集海河组一段沉积相图Fig.4 Sedimentary facies diagram of 1st section of Anjihaihe group of palaeogene in west Junggar Basin

安集海河组一段4砂组的沉积时期砂体分布最小,滨浅湖与小型扇三角洲成为该时期的主要沉积相类型。此时物源供给不足,河流作用较弱,形成的扇体砂岩厚度一般小于4 m,岩性偏细,如图4(c)所示。

4.2 安集海河组二段沉积时期

准西地区古近系安集海河组二段沉积相图见图5。

安集海河组二段1砂组沉积期湖盆扩张,古水深上升,以浅湖相为主,如图5(a)所示。由于地形平缓,物源供给不充分,扇体延伸较小,形成两个小型的近岸退积型缓坡扇三角洲沉积,分别位于苏1-3井区和苏301井区。该期扇三角洲前缘砂体岩性偏细,厚度一般小于4 m。

该段2砂组沉积期发育缓坡扇三角洲-砂质滩坝沉积体系,如图5(b)所示。苏301井区扇三角洲总体向东南延伸,砂岩厚度一般小于4 m,该区扇体规模比1砂组大。因受其影响,在湖浪作用下,在苏3井以东区域形成众多滩坝砂体,但砂岩厚度一般小于4 m。由于地形平缓,该区域砂体局部叠加连片。

安集海河组3砂组则处于湖退体系域阶段早期,根据钻井资料统计,仅在春46井附近发育砂质浅滩沉积,如图5(c)所示,该区大部分为滨浅湖泥质沉积[9]。

5 结论

综合上述研究,主要得到以下几点结论:

(1)综合地震、录井及测井等资料,根据层序界面的识别标志,分析了不同级别层序的边界特征,将研究区古近系划分为一个三级层序(相当于安集海河组),两个四级层序(相当于安一段与安二段),进一步划分出四个体系域六个准层序组。

(2)依据准西地区关键井相分析和连井剖面相分析,研究了不同砂组相类型的分布及组合关系,建立了区域沉积格架,层序Ⅰ相当于安一段主要由2砂组、3砂组和4砂组构成。层序Ⅱ相当于安二段仅有1砂组沉积,2～4砂组因剥蚀缺失,其中1砂组沉积时期发生持续向北湖进,主要为浅湖相沉积。

(3)在层序地层格架内,通过大量的岩心观察以及测井等相标志的详细研究,对该区安一段和安二段沉积相进行了较为全面、系统的研究,安集海河组发育的相类型比较简单,主要有扇三角洲、滨浅湖、滩坝等。

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[3] 金鑫,陆永潮,卢林.准噶尔盆地车排子地区中、新生界沉降史分析[J].海洋石油,2007,27(3):51-56.

[4] 杨勇,陈世悦,王桂萍,等.准噶尔盆地车排子地区古近系层序地层与岩性圈闭预测[J].科技导报,2011,29(11):27-32.

[5] 刘传虎,王学忠.准噶尔盆地车排子地区层序地层结构及有利储集相带[J].新疆石油地质,2012,33(1):1-5.

[6] 洪太元,王离迟,张福顺,等.准噶尔盆地西缘车排子地区地层沉积特征[J].中国西部油气地质,2006,2(2):164-167,174.

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Study on Palaeogene Sedimentary Facies in Chepaizi Area of Junggar Basin

Xiong Li,Zhang Liqiang,Wang Jinyou,Song Junpeng

(SchoolofGeosciencesandTechnology,ChinaUniversityofPetroluem,Qingdao266580,China)

In order to systematic study the strata distribution and sedimentary characteristics of palaeogene stratum in Chepaizi area of Junggar Basin,combine seismic and logging data to conduct well-seismic combination comparison and divide the Anjihaihe group of palaeogene into two four-level sequences and then divide six sand layers within the two four-level sequences;based on this to establish sedimentary framework and conduct sedimentary system analyze on six sand layers according to logging data. According to the sedimentary facies analysis of single well and connected wells,the Anjihaihe group mainly develops three sedimentation types including fan-delta,sandy beach and bar and shore-shallow lake facies.

Junggar Basin;Chepaizi area;Palaeogene;Sequence;Sedimentary facies

Xiong Li,Zhang Liqiang,Wang Jinyou,etal.Study on Palaeogene Sedimentary Facies in Chepaizi Area of Junggar Basin[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(6):31-35.[熊丽,张立强,王金有,等.准噶尔盆地车排子地区古近系沉积相研究[J].甘肃科学学报,2016,28(6):31-35.]

10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.06.007.

2016-04-08;

2016-05-16.

熊丽(1991-),女,湖北鄂州人,硕士研究生,研究方向为油气藏开发.E-mail:xiongli0627@163.com.

TE122.2

A

1004-0366(2016)06-0031-05