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准噶尔盆地西缘春光区块沙湾组沉积相及含油规律分析

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2010年9月石油地质与工程24卷 第5期文章编号:1673—8217(2010)05一0023一05准噶尔盆地西缘春光区块沙湾组沉积相及含油规律分析于群达1,贾艳霞1,李秋菊1,赵平1,安艳君1,何坚2(1.中国石化河南油田分公司石油物探技术研究院,河南南阳473132;2.中国石化河南油田分公司石油勘探开发研究院)摘要:喜光区块沙湾组普遍认为是辨状河三角洲沉积。通过地质综合分析与研究,指出了该区块三角洲沉积相模式所存在的矛盾,并通过对各种沉积特征和相标志的分析,提出了滩坝沉积体系模式,阐述了划相依据,指出了沉积微相带和砂体的分布规律。利用滩坝沉积模式解释了三角洲沉积模式无法解释的种种矛盾,在此基础上,分析了大型滩坝沉积体系和。板砂”的戊因,提出了孤立援体成藏和条带状分布的舍油规律。关键词:春光区块,滩坝}三角洲;沙湾组;条带状分布;岩性体油气蒇中图分类号: 文献标识码:造区划上属于准噶尔盆地谣部断隆带,其西面和北面邻近扎伊尔山,南面为四棵树凹陷,向东以红一车断裂带与昌吉凹陷以及中拐凸起相接,面积9 745.99 积基底为石炭系凝灰岩,上覆沉积以新近系塔西河组、沙湾组为主,局部发育古近系、白垩系、侏罗系地层,缺失二叠系、三叠系地层[1。3]。其中,新近系沙湾组为目前的主要勘探目的层系。由于车排子凸起长期处于隆起状态,是邻近的昌吉凹陷和四棵树凹陷油气运移的有利指向区,因此具备成藏条件。红一车断裂及凸起上发育的少量喜山期张扭性正断层与不整合面.及沙湾组下部“板砂”形成的毯状仓储层一起构成的“网毯式”输导体系,控制了该区的油气运移。目前,该区发现的油藏类型均为岩性体油藏,因此,明确沉积相类型及其分布规律是岩性油气藏勘探的关键和前提。1三角洲沉积模式存在的问题众多学者普遍认为春光区块沙湾组为辫状河三角洲沉积[1q],但这种认识存在着诸多矛盾;(1)在平行主河道方向的剖面上,砂体由湖向岸方向尖灭,这和三角洲沉积模式的砂体展布方向是完全相反的(图1、2)。在三角洲沉积的地层剖面上,砂体从陆地向湖盆方向,大体呈楔状由厚变薄尖灭于湖泥中2)剖面上正旋回与地层向湖进积的矛盾。沙湾组自下而上岩性由粗变细,为正旋回,看上去是一图按三角洲沉积模式,应该形成退积层序,即从沙一到沙三砂体逐渐向岸方向退却,但实际情况却是砂体向湖方向推进(图2)。r(3)三角洲沉积模式无法解释岩性体圈闭的形成。春光区块目前已发现油气藏爿为岩性体圈闭,而该区构造背景为一大型斜坡且断层不发育,三角收稿日期:2010一07—06作者简介:于群达,工程师,1970年生,1993年毕业于中国石油大学(华东),现从事石油地质研究工作。万方数据·24· 石油地质与工程 2010年第5期图2春光区块排27井沙湾组砂层对比洲砂体没有构造匹配形成不了圈闭。(4)三角洲沉积模式也无法解释沙湾组的条带状含油规律。沙湾组已发现的油气藏呈现明显的条带状分布规律,目前已发现三个北东一南西向平行岸线展布的含油条带(图3)。砂体的展布规律是由沉积体系和沉积相控制的,每一种类型的沉积体系都有其独特的砂体展布规律。三角洲沉积中仅有分流河口砂坝、远砂坝可形成岩性体圈闭,但这些砂体显然不会形成条带状排列规律。图3春光区块条带状含油规律分布示意图上述矛盾基本可以否定该区块为三角洲沉积的认识。这种认识不能指导该区块的油气勘探工作,并且已经严重阻碍了油气勘探的进展。2滩坝沉积模式的提出及划相依据2.1滩坝沉积模式的提出湖泊砂体有三种类型:三角洲砂体(包括扇三角洲、近岸水下扇等)、滨浅湖滩坝砂体和深水的浊积砂体。浊流的发育需要水深和地形两方面条件的配合,沙湾组沉积时期,春光地区为一平缓的大型斜坡,水深较浅,不具备形成重力流条件。现今普遍认为的三角洲沉积体系又存在上述诸多矛盾而被否定。那么,该区的砂体沉积类型只能认为是滨浅湖的滩坝沉积体系。下面逐一分析划相的依据。2.2划相依据2.2.1岩性特征沙一段以10~30 间夹有1~7.5 色、褐红色泥岩、粉砂质泥岩,或是厚层(20 m)灰白色含砾细砂岩与厚层(23 m)红色泥岩互层,这是坝砂的典型岩性剖面。沙二段岩性为1~5 白色含砾细砂岩与1~6 红色泥岩、粉砂质泥岩互层。砂泥薄互层是滩坝沉积的典型特征。沙三段以巨厚层(40 红色、褐黄色泥岩为主,夹1~3 色泥质粉砂岩、泥质砂岩及褐灰色砂砾岩。以上岩性组合反映了以氧化环境为主的缓坡型滨岸带沉积环境。2.2.2粒度概率特征对沙湾组粒度分析资料的统计表明,砂岩粒度概率图主要有两种类型:第一种类型由滚动、跳跃和悬浮总体构成,其中跳跃总体含量可达80%,分选较好,多对应具板状和楔状交错层理的坝主体沉积;第二种类型为由两个直线段构成跳跃总体的两段式。跳跃总体含量一般60%左右,高的可达90%,粒径1—4巾,跳跃总体的两个直线段斜率稍有差别但均较陡,说明分选性较好,跳跃组分具有这一特点,是由于其中包括了冲流和回流两种沉积造成的。这是典型的滩坝砂沉积的粒度曲线特征。2.2.3沉积构造特征褐红色泥岩多呈块状,且具有丰富的生物钻孔,绿灰色泥岩多具平行层理。灰色、灰白色含砾细砂岩中多发育斜层理、交错层理、砂纹层理以及被生物活动破坏的平行层理,有些厚层砂岩的底部可见到明显的冲刷面。这些沉积构造特征反映了滨浅湖滩坝沉积的特征。2.2.4电性特征在自然电位曲线和自然伽马曲线上,坝砂多对应宽幅正向指形、齿化的漏斗形和箱形;滩砂多对应异常幅度较高的“尖刀状”指形密集组合或齿形‘5|。地层倾角测井的方位频率图表现出多个优选方位的特征,这是受多方向水流作用的结果,这正是滩坝砂的沉积特征。2.2.5地震反射特征和属性特征在三维地震反射剖面上,滩坝沉积响应于横向展布宽的丘状反射和滩状反射,其内部为具中等振万方数据予群达等.准噶尔盆地西缘春光区块沙湾组沉积楣及含漓规律分析 ·25·幅、较好连续性的微波状起伏的平行、亚平行结构。典型坝体在均方根振幅属性图上具有清晰的“顼凸底平”的边界轮廓特征£扪,如排2井区的独立砂坝。3沉积模式及砂体分布规律3.1滩坝沉积模式通过单井剖面分析和平面上各井的沉积特征分析,并依据滩坝砂体和湖泊缓坡型滨岸沉积的一般规律,建立了春光区块滩坝沉积模式(图4)。平面上滩坝体系由滩坝主体、坝缘、湖湾、滨岸沼泽、开阏湖等微相带构成。排2一排8井区基本为滩坝主体,向湖方向依次发育滩坝外缘和开阔湖盆;向岸方向依次出现滩坝内缘、坝后湖湾、滨岸泥滩、滨岸平原等【6]。在排11井到排浅6井一带发育小型的冲积扇群或者是水下冲积扇群。滩坝沉积体系的物源最有可能是来自予东北方向的克一夏三角洲沉积体系,出定向风造成的沿岸流将碎屑物质搬运到车排子凸起。圈4春光区块沙湾组沉积相模式3.2砂体分布规律在单井削睡上从沙一到沙三是一个岩性逐渐变细的正旋回,单从井柱岩性变化来看,似乎是一个水迸退积过程。但从沙一到沙三,砂岩尖灭线却是不断向湖方向推进,是一个进积过程,因而是水退,丽不是水进。水退进积正旋圆。和正常的沉积层序刚好相反,这正是滩坝沉积的独特之处。当一期滩坝形成之后,随着湖平西逐渐下降,后期滩坝的湖湾叠加在前期滩坝主体上,形成下粗上细的正旋回,且砂体逐渐向湖方向推进。在平面上,滩坝砂体呈北东一南疆方向展布的卵形或条带状平行湖岸线分布;在时空演化上,多期沉积形成多列平行岸线分布的条带状滩坝砂体,自下而上,砂组、3砂组、4砂组、5砂组、6砂组、7砂组的尖灭线由岸向灞方向依次推进(图3)。3.3对三角洲沉积存在矛盾的解释用潍坝沉积体系的模式可以解释上述三角渊沉积存在的所有矛盾。(1)滩坝.沉积模式可以解释砂体由湖向岸方向尖灭的问题。在湖盆的缓坡滨岸带,滩坝沉积形成之后,在砂坝和湖岸之间会出现坝后湖湾、滨湖泥滩、滨岸沼泽等沉积微相带。如此,在滩坝砂的横测面上必然出现砂体上倾尖灭的现象,这与实际的地层剖面是完全一致的。(2)滩坝沉积模式可以解释剖面上正旋回与地层向湖进积的矛盾。如上所述,春光区块的滩坝沉积本就是~个水退进积过程,由于后期滩坝的湖湾依次叠合在前甥滩坝主体之上,其结果形成正旋回削面和向湖进积的条带砂体。(3)滩坝沉积模式可以.解释沙湾组岩性体圈闭万方数据·26· 石油地质与工程 2010年第5期的形成和条带状的含油规律。沙湾组已发现的岩性体油藏在均方根振幅属性图上表现出明显的“顶凸底平”的轮廓边界特征,这些岩性体圈闭均是由独立坝体所形成。自下而上,从沙一到沙三随着层位变新,含油砂体由岸向湖方向推进,且呈条带状平行岸线分布。这种条带状的含油规律是由前面所说的滩坝砂体的条带状分布所决定的。4 大型滩坝沉积体系及“板砂"成因分析4.1滩坝体系的成因根据上述分析,春光区块沙湾组属于滨浅湖背景上完全的滩坝沉积体系,不存在三角洲沉积。其滩坝体系的分布,长可达上百千米(排10一排6一排1),宽20~30 22一排20),为一大型的滩坝沉积体系。在国内陆相湖盆中迄今尚未发现如此大规模的滩坝体系。东部断陷湖盆中的滩坝砂体多为在湖中古隆起周围发育的小型滩坝,而真正分布在湖岸边缘的砂质滩、坝并不多。有人可能会对这样大的滩坝体系持怀疑态度,部分学者之所以把它定为三角洲沉积,而没有定为滩坝沉积,也与其规模过大,砂体过厚有关。据国内对滩坝沉积的研究,滩坝沉积的形成条件可归纳如下几方面:①断陷湖盆微陷扩张期、萎缩期、坳陷期或坳陷型湖盆,盆地充填趋于平缓,断层不再强烈活动;②湖泊面积大;③湖底平缓;④滨浅湖区占的面积大[1]。上述条件车排子凸起均能满足:①车排子凸起在沙湾组沉积时期处于盆地的坳陷发育阶段,当时的准葛尔湖盆为大型湖泊,面积达13万多平方千米;②沙湾组沉积时期车排子凸起已经形成,整体为大斜坡背景,地势开阔平坦,无障碍物遮挡;③由于开阔平坦的地势,滨浅湖区占的面积大。从湖泊水动力学来分析,在底坡平缓的回流区,当H/L>0.0115时可形成水下砂坝[1](为波长,波高/波长=波陡)。据现代湖泊考察,青海湖和云南抚仙湖实测最大波长分别为25 测准噶尔盆地沉积时期湖浪的波长在20~30m,一般情况下浪高可达0.5~1.0 m,其H/167,满足水下砂坝形成的基本条件。综上所述,在车排子凸起这个大斜坡背景下,地势开阔平坦,沙湾组沉积时期长期具备形成砂坝的地质和水动力条件,因此可以形成大型的滩坝沉积体系。4.2“板砂”的成因车排子凸起的沉积背景造成滩坝沉积极其发育。砂坝的数目与坡度大小有关,坡度愈平缓,砂坝愈多。沙湾组沉积时期由于地形坡度平缓,同一沉积时期在平面上可能发育多列砂坝平行岸线分布,不同沉积时期形成的系列砂坝在平面上和剖面上频繁叠加,其结果形成厚度很大,平面上广泛分布的厚层砂岩,即所谓的“板砂”。5沙湾组含油规律沙湾组的滩坝砂体发育在车排子凸起的大斜坡背景上,缺少断层切割和构造匹配,只能靠砂体的尖灭形成岩性体圈闭,才有可能成藏。滩和坝实质上是同一种沉积类型,坝是在滩的背景上局部加厚形成的。滩是大片互相连通的砂体,无法形成圈闭;坝若和滩相互连通也无法形成圈闭,只有孤立的砂坝才能形成岩性体圈闭。这种孤立的砂坝体是目前春光区块已发现油气藏的唯一圈闭类型,诸如排2、排8井油藏均属此类。岩性油气藏的成藏和分布受沉积微相带控制。对于滩坝砂油气藏而言,其分布规律完全是由滩坝砂体的分布规律决定的。前已述及,沙湾组自下而上,砂体呈北东一南西方向展布的条带状平行湖岸线分布,由岸向湖方向依次出现1砂到7砂的分布条带。那么,油气藏的分布也必然呈条带状规律出现,这已经为勘探所证实。目前,沙湾组已经落实了三个油气富集带:排2—86一排2—88一排21井一线为2砂组含油条带;排2—40一排2一排2—30井一线为5砂组含油条带;排8一排8—30一排8—40井一线为7砂组含油分布范围。2、5、7砂组的条带状含油规律已经为勘探所证实。由这些已知的含油条带和砂体的分布规律,可以推断出目前尚未发现油藏的1砂、3砂、4砂和6砂的含油分布范围(图3)。今年已经完钻的两口探井春5井和春7井都已落空。春5井部署在排21井西7.5 探目的层为4砂组。从沙湾组含油规律来看,这里只能是1砂组的含油条带,而4砂组的含油条带应在2砂组含油条带的基础进一步向南东方向移动,即在排21井以东,所以该井4砂组目的层落空也在情理之中。春7井部署在排2—88井东北2 探目的层为5砂组。从条带状含油规律来看,它处于2砂组含油条带的边缘,这里应该不会出现5砂组的含油砂体。其结果果然在2砂组见到油气显示,万方数据于群达等.准噶尔盆地西缘春光区块沙湾组沉积相及含油规律分析 ! ·27·而5砂组没有任何显示。总的来说,这两口井相对于其钻探目的层都打在了不该打的条带上,没有遵循条带状含油规律,其落空也就很自然了。因此,今后的勘探还是要认真分析沉积微相对砂体和油气藏分布的控制规律,遵循条带状含油规律布井,提高钻探成功率。6 结语春光区块沙湾组为滩坝沉积体系,“板砂”是滩坝砂体纵横向叠置复合的结果,砂体的分布受沉积微相带控制。地层剖面上自下而上为一个正旋回沉积,但却是一个水退进积过程,由此形成了砂体由岸向湖方向推进并平行岸线展布的条带状分布模式。砂体的条带状分布导致了油气藏的条带状分布。遵循条带状分布规律部署探井是沙湾组油气勘探的不二选择。参考文献[1]沈扬,贾东,赵宏亮,等.准噶尔盆地西部车排子凸起新近系沙湾组成藏体系与富集规律[J].地质通报,2010,(4):103—110沈扬,贾东,宋国奇。等.源外地区油气成藏特征、主控因素及地质评价——以准噶尔盆地西缘车排子凸起春光油田为例[J].地质评论,2010,(1):53—61庄新听,准噶尔盆地车排子凸起石油地质特征及勘探方向[J].新疆地质,2009,(1):73—77朱海虹,王苏民,吴崇筠,等.中国沉积学[M].北京:石油工业出版社,1996:1—100朱筱敏,信苓麟.张晋仁,等.断陷湖盆滩坝储集体沉积特征及沉积模式[J].沉积学报,1994,12(2):20一27蒋解梅,王新征,李继山,等.东营凹陷沙四段滩坝沉积微相划分与砂体横向预测[J].石油地质与工程,2007,21(4):12—15编辑:吴官生(上接第22页)的非均质性强,物性变化大,造成该区带岩性(物性)变化快,严重影响披覆构造的天然气聚集成藏。在同时满足储层和盖层条件的情况下,天然气将在披覆构造聚集成藏,从而形成披覆构造型或构造+岩性(物性)型天然气藏,如而使1~为本区最有利的天然气勘探区带之一。5 结论利用上覆地层厚度分析、地震反射层拉平、波组特征分析等技术,对地区前上古生界古地形总体上呈西高东低、北高南低的态势。西部、北部古地形起伏变化大,潜山、残丘、洼地相对发育,向东、向南地形相对较平缓。古地形地貌展布形态上东、西存在明显差异:东部以古山梁、侵蚀沟谷呈带状相间展布为主,西部则以连片古高地为主。古地形地貌对后期沉积、构造及天然气成藏起着控制作用。上古生界以不同层位由南(或东南)向北(或西北)方向逐渐超覆于前上古生界(加里东侵蚀面)之上。在古地形高差较大的东北部,在古地形高带的控制下,上古生界形成多条鼻状隆起带,并在鼻状隆起带局部高点形成披覆构造。在同时满足储层和盖层条件的情况下,这些披覆构造成为天然气聚集成藏的有利场所,形成披覆构造圈闭型或构造+岩性(物性)型天然气藏。参考文献何自新.鄂尔多斯盆地演化与油气[M].北京:石油工业出版社,2003:78—92王志维,陈刚,李睿,等.鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部榆林地区中生代沉降史分析[J].石油地质与工程,2009,23(3):1—3孙家振.地震地质综合解释教程[M].武汉:中国地质大学出版社,2002:55—71梁月华,詹伟,袁磊.鄂尔多斯盆地大牛地气田盒3段储层平价[J].石油地质与工程,2007,21(4):23—26袁芳政.大牛地气田盒3段沉积环境及高产气层储集特征[J].石油地质与工程,2008,22(2):18—20编辑:吴官生]]]]]乜口I!l∞∞]]]]]Ⅱ心口I!I∞万方数据准噶尔盆地西缘春光区块沙湾组沉积相及含油规律分析作者: 于群达, 贾艳霞, 李秋菊, 赵平, 安艳君, 何坚作者单位: 于群达,贾艳霞,李秋菊,赵平,安艳君(中国石化河南油田分公司石油物探技术研究院,河南南阳,473132), 何坚(中国石化河南油田分公司石油勘探开发研究院)刊名: 石油地质与工程英文刊名: (期): 2010,24(5)参考文献(6条)新征;李继山 东营凹陷沙四段滩坝沉积微相划分与砂体横向预测[期刊论文]4)荃麟;张晋仁 断陷湖盆滩坝储集体沉积特征及沉积模式 1994(02)苏民;吴崇筠 中国沉积学 噶尔盆地车排子凸起石油地质特征及勘探方向[期刊论文]009(01)东;宋国奇 源外地区油气成藏特征、主控因素及地质评价刊论文]010(01)东;赵宏亮 准噶尔盆地西部车排子凸起新近系沙湾组成藏体系与富集规律[期刊论文]4)本文读者也读过(10条)1. 湾组油气地质特征与勘探实践[期刊论文]3(4)2. 性油藏地震描述技术在准噶尔盆地春光油田的应用[期刊论文]5(4)3. 路相宜 中石化上游重组再"出手"[期刊论文]2)4. 刊论文]1(6)5. 渗透稀油理想边水驱油藏动态分析方法[期刊论文]9(2)6. 用三维地震属性识别春光油田原始油水界面[期刊论文]6(3)7. 震勘探中刊论文]3(. 陈莉 准噶尔盆地红刊论文]半月)2008,8(7)9. 频反演技术在泌阳凹陷井楼刊论文]0(2)10. 车地区油气成藏地球化学研究[期刊论文]6(6)本文链接:
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