车排子凸起CHE510井区沙湾组沉积特征研究

2022-06-25胡艳飞孔庆莹

能源与环保 2022年6期

胡艳飞，孔庆莹

(1.中海油研究总院有限责任公司，北京 100028； 2.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京 100083)

车排子凸起位于准噶尔盆地西北缘，邻近四棵树凹陷、昌吉凹陷两大生烃中心，构造形态简单，为一东南倾单斜构造，地势平坦，受区域性扭张性应力作用[1]，发育多个近乎直立的低序级断层，研究区位于车排子凸起北段，是目前春风油田主勘探区之一。研究区地层发育不全，自下而上发育石炭系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系[2]。其中，新近系沙湾组是车排子凸起的主要产油层，沙湾组从下至上可分为3段：下部的沙一段，中部的沙二段和顶部的沙三段，地层总厚度150～500 m，上部沉积物粒度小，一段主要为灰色砂砾岩、含砾砂岩、中细砂岩夹灰色泥质岩；二段主要为红色泥质岩夹红色泥质粉砂岩、灰色细砂岩及含砾细砂岩；三段主要为红色泥质岩夹红色、褐灰色泥质粉砂岩、细砂岩及砂砾岩[3]。

根据以往研究成果，沙湾组一段1砂组对应沙湾组一段的低位域体系域；1砂组沉积时期，西北部的扎伊尔山一直处于隆起状态，邻近工区，可提供物源，但受沟梁相间古地貌影响，波及范围有限[4]。近源体系与远源体系在P621-P6井一线以西以及排635井东西两侧交汇。近源砂体受“沟梁”相间的古地貌特征的影响，沿车排子北部低凸起发育了一系列规模较小的近源扇三角洲沉积体系，扇体靠近车排子西部地层超覆带，分布较为局限，平面上呈近南北向的长条状分布于P627-P614-P629-P609—P609-14—P63井一线，与超覆带近平行；近源地区由于水动力条件强，分选差，主要为粗碎屑沉积[5-7]。CHE510井区油藏具有埋深浅、储层厚度薄、原油黏度高，具有典型的浅薄层稠油油藏特征，砂体发育，但是横向变化快。油层厚度由西北向东南变薄，发育稳定，构造高部位常见纯油层，低部位多为边底水的特征[8]。因此，有必要对CHE510井区沙湾组开展沉积特征及展布规律的研究，明确沉积特征，来指导下一步的勘探。

1 物源分析

物源分析是沉积相研究的前提和基础，重矿物由于其耐腐蚀性、稳定性强，重矿物组合分析是物源分析的基础手段之一[9]。对研究区内三口井(CHE5010、CHE511、CHE510)进行重矿物资料分析，测定其稳定矿物及不稳定矿物含量(图1)。结果显示，由CHE5010井至CHE511井至CHE510井方向，稳定矿物的相对含量增加，不稳定矿物含量相应减少。依据顺物源方向稳定矿物含量相对增加的特点可知，研究区目的层物源方向为西南方向。

图1 CHE510井区沙一段稳定矿物及不稳定矿物含量分布直方图Fig.1 Distribution histogram of stable and unstable minerals in SHA1 member of CHE510 well block

2 沉积标志

2.1 岩相标志

岩心的岩性主要为灰白色泥岩、灰色砂岩、灰色含砾砂岩及砂砾岩；岩心层理类型为交错层理、块状层理，整体表现水动力强，为近岸沉积特征[10]。岩心局部可见叠瓦构造块状砾岩，可为辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积(图2)。

图2 CHE5010井岩心照片Fig.2 Core of well CHE5010

2.2 粒度特征

根据CHE510井区岩心粒度分析，岩心概率累积曲线主要为三段式(图3(a))，少量存在四段式(CHE5010井364.17和365.23样品)，为典型的牵引流特征(图3(b))，水动力条件较强[11]。CHE507井位于工区东南部，呈弧形或低斜率复杂多段式，为碎屑流沉积特征，表明研究区东南部相较西北部水动力条件变弱，由牵引流转换为重力流沉积(图3(c))。

(1)三段式。悬浮次总体含量较多，最高可至30%，为支流河口砂坝砂的粒度分布特征[12]；而支流河道砂的粒度分布主要为悬浮总体和跳跃次总体，滚动次总体含量较少，悬浮组分含量可达20%；个别岩样滚动次总体含量较高，表明水动力较强[13]，砾石含量较高(图3(b))。

(2)四段式。主要是存在冲流和回流2种沉积作用形成的，悬浮次总体和滚动次总体含量均较少(图3(a))。

(3)一段式。曲线形态呈弧形，为递变悬浮沉积的粒度分布特征(图3(c))。

图3 研究区粒度概率曲线Fig.3 grain size probability curve in the study area

分析粒度C-M图可知，近60%的岩样位于N-O段之上，C值大于2000μm，主要为河流砂坝砾石堆积物；部分样品位于P-Q段和O-P段，O-P段以滚动搬运为主，P-Q段以悬浮搬运为主，含有少量滚动搬运组分，为水动力较强的牵引流沉积环境(图4)。

图4 CHE510井区岩心粒度C-M图Fig.4 C-M diagram of core particle sizein well block CHE510

3 沉积相类型

3.1 沉积相类型

综合岩心描述和粒度分析，结合区域资料及前人的研究成果，CHE510井区沙湾组沙一段为辫状河三角洲沉积，沉积亚相类型为三角洲前缘沉积，物源来自研究区西南方向的车排子凸起[14]。研究区微相类型包括水下分流河道、分流间湾和河口砂坝，研究区属于辫状河三角洲相、三角洲前缘亚相，其岩性特征等见表1。

表1 CHE510井区沙湾组沙一段沉积微相及测井相标志Tab.1 Sedimentary microfacies and logging facies ofSHA1 member of Shawan Formation in CHE510

(1)水下分流河道。研究区沙一段水下分流河道主要由砾岩、砂砾岩、中粗砂岩、钙质砂岩构成。单一水下分流河道砂体可见下粗上细正粒序特征，岩性从砾岩、砂砾岩、粗粒砂岩过渡到细砂岩，主体为中、粗粒砂岩。砂体中大、中型交错层理、平行层理较发育，常见泥砾。泥砾，即早期沉积的支流间湾泥岩被河道侵蚀后，形成的撕裂状、团块状块体，多分布于河道底部。由于河道砂体频繁侧向迁移，不断加积形成的侧积交错层普遍发育[15]。

(2)支流间湾。支流间湾沉积主要由灰色粉砂质泥岩及灰色泥岩组成，可见水平层理、沙纹层理及液化变形构造，偶见少量微粒状黄铁矿[16]。由于水下分流河道频繁迁移，原支流间湾沉积往往受到侵蚀破坏，多以泥砾及透镜状的泥岩形式出现于水下分流河道底部。

(3)河口砂坝。河口砂坝普遍可见，由粉砂岩、细砂岩及中粗砂岩组成，常呈向上变粗层序，从粉砂岩、细砂岩过渡到中粗砂岩，有时也呈向上变细的正粒序。河口砂坝中沉积构造发育，常见浪成沙纹层理、沙纹层理、平行层理(图5)。

图5 CHE510井综合柱状Fig.5 Comprehensive histogram of well CHE510

3.2 测井相标志

利用岩心特征及测井曲线形态，建立各微相类型的测井相标志[17]。如水下分流河道的SP曲线呈箱型，RT曲线呈钟形、乳状；河口坝微相SP曲线呈漏斗型；分流间湾微相SP曲线呈高阻平直状，RT曲线呈低阻平直状(表1)。

3.3 剖面沉积微相展布特征

通过对连井剖面分析可知，CHE510井区沙湾组沙一段主要以分流河道沉积为主，局部发育河口沙坝、河道侧缘及河道间[18]。扇体中心部位发育河口坝及水下分流河道沉积，具有砂体叠置上下联通的特点，沉积砂体厚度大，物性好；其次发育河道末梢、河道侧缘沉积，储层相对减薄。垂直物源方向横向厚度变化较大；顺物源方向砂体厚度变化较小，夹层相对变薄，扇体中心砂体叠置(图6)。

图6 CHE50090-CHE50092-CHE50095-CHE50097-CHE50098-CHE50099-CHE50100井连井剖面Fig.6 Cross section of well CHE50090-CHE50092-CHE50095-CHE50097-CHE50098-CHE50099-CHE50100