鹽北地區(qū)百口泉組沉積體系及儲(chǔ)集特征

王劍，張浩，張寶真，王濤，張曉剛，王國棟，廖健德

(1.新疆油田分公司實(shí)驗(yàn)檢測研究院，新疆 克拉瑪依 834000；2.新疆油田分公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000；3.新疆油田分公司紅山油田有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834000；4.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅 蘭州 730020)

鹽北地區(qū)百口泉組沉積體系及儲(chǔ)集特征

王劍1，張浩1，張寶真2，王濤3，張曉剛1，王國棟4，廖健德1

(1.新疆油田分公司實(shí)驗(yàn)檢測研究院，新疆 克拉瑪依 834000；2.新疆油田分公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000；3.新疆油田分公司紅山油田有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834000；4.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院，甘肅 蘭州 730020)

通過對(duì)環(huán)瑪湖凹陷鹽北地區(qū)百口泉組儲(chǔ)集層樣品巖石薄片、鑄體薄片鑒定及重礦物、粒度、x-衍射和巖石物性分析，在微觀分析基礎(chǔ)上，與高精度層序地層學(xué)、地震沉積學(xué)和石油地質(zhì)學(xué)相結(jié)合，對(duì)該區(qū)沉積體系及儲(chǔ)集特征進(jìn)行研究，明確研究區(qū)物源方向、沉積相類型和分布演化特征，確定有利儲(chǔ)集相帶。研究表明，鹽北地區(qū)百口泉組物源分北部、東北和東部3個(gè)方向，層序上整體為一個(gè)水進(jìn)體系域，主要發(fā)育扇三角洲沉積體系。在百一段至百三段持續(xù)湖侵過程中，扇三角洲平原面積逐漸縮小，扇三角洲前緣和濱淺湖范圍逐漸擴(kuò)大。扇三角洲前緣水下分流河道砂礫巖相、河口壩砂巖相儲(chǔ)層物性較好，是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是該區(qū)有利儲(chǔ)集相帶。

鹽北地區(qū)；百口泉組；沉積體系；有利相帶；儲(chǔ)集特征

鹽北地區(qū)位于瑪湖富烴凹陷東側(cè)，臨近生烴中心，為油氣運(yùn)聚有利指向區(qū)，成藏條件優(yōu)越。近年來，與鹽北地區(qū)毗鄰的瑪北地區(qū)三疊系勘探成果顯著，鹽北地區(qū)針對(duì)二疊系、三疊系的鉆井在三疊系底部不整合面上油氣顯示豐富，但油氣產(chǎn)量一直不高（其中最高的夏鹽2井百口泉組試油，日產(chǎn)油12.66 t；鹽北1井日產(chǎn)油5.18 t；鹽北2井日產(chǎn)油4.48 t），規(guī)模儲(chǔ)量很難落實(shí)和開發(fā)。前人對(duì)該區(qū)研究主要側(cè)重于巖相和勘探潛力方面，于興河等將瑪湖凹陷百口泉組扇三角洲沉積精細(xì)劃分了9種礫巖巖相和6種巖相組合序列；匡立春、陳剛強(qiáng)等認(rèn)為該區(qū)具大面積扇控成藏特點(diǎn)，扇三角洲前緣相帶具高產(chǎn)潛力；唐勇等認(rèn)為瑪湖凹陷百口泉組為緩坡背景下淺水退積型扇三角洲沉積，據(jù)古坡度和物源供給方式，劃分出5種類型扇三角洲[1-4]。本文將井震結(jié)合，在微觀分析基礎(chǔ)上，結(jié)合宏觀系統(tǒng)刻畫百口泉組沉積體系及有利儲(chǔ)集相帶，為該區(qū)進(jìn)一步深入勘探提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

鹽北地區(qū)構(gòu)造上位于準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷東斜坡帶陸梁隆起夏鹽凸起北部，面積約1 300 km2。該區(qū)百口泉組下部與下烏爾禾組不整合接觸，上部與下克拉瑪依組整合接觸。層位上分為百一段、百二段、百三段，為一套湖侵退積沉積，主要為扇三角洲平原和前緣相沉積[5]。上部巖性較細(xì)，以泥巖為主；下部巖性較粗，以砂礫巖和含礫砂巖為主。

2 層序地層

通過準(zhǔn)層序疊置和組合樣式差異，識(shí)別出下烏爾禾組四段與三疊系百口泉組間存在層序界面，百口泉組與下烏爾禾組為角度不整合接觸。百口泉組底部為褐灰色含礫泥質(zhì)細(xì)砂巖、含礫細(xì)砂巖和砂礫巖，雙側(cè)向曲線呈箱型中阻特征；下烏爾禾組頂部為紅褐色泥巖，雙側(cè)向曲線呈齒狀、漏斗狀低阻特征。二者巖性、電性特征差異明顯，層序界面清晰。

百口泉組發(fā)育一個(gè)水進(jìn)體系域(TST)，層序地層展布呈逐漸超覆模式，即斜坡區(qū)層序發(fā)育完整，從南西至北東，百口泉組層序地層發(fā)育從不完整直至缺失，在瑪東2井-鹽北1井-瑪東3井一帶缺失百一段地層。百二段、百三段層序相對(duì)穩(wěn)定，但近岸位置由于可容空間變小，層序地層厚度減薄或部分缺失（圖1）。

3 沉積體系

3.1 物源分析

該區(qū)礦物組合和重礦物ZTR指數(shù)（“ZTR”指數(shù)為碎屑巖中三種重礦物碎屑鋯石、金紅石、電氣石在透明重礦物碎屑中所占的比例，遠(yuǎn)離母巖區(qū)含量相對(duì)升高）表明鹽北地區(qū)百口泉組發(fā)育3個(gè)物源供給體系，分別為北部、東部、北東3個(gè)物源方向。其中東部和北東物源體系為該區(qū)主要物源體系（圖2）。兩大物源體系分別對(duì)應(yīng)于鹽北扇（瑪東2井-鹽北1井一線）和夏鹽扇（瑪東3井-夏鹽2井南）兩大扇體。

圖2 鹽北地區(qū)T1b儲(chǔ)層重礦物組合及ZTR指數(shù)分布圖Fig.2 Heavy mineral assemblage distribution and ZTR index of Baikouquan Formation in Yanbei area

3.2 沉積相特征

通過對(duì)該區(qū)鉆井巖心精細(xì)描述，結(jié)合區(qū)域沉積特征，確定鹽北地區(qū)百口泉組自下而上呈退積型扇三角洲沉積，即大型緩坡淺水扇三角洲沉積。共識(shí)別出3種亞相（扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲（濱淺湖））和8種微相類型（泥石流、辮狀河道、辮狀河道間、決口扇、水下分流河道、水下分流河道間、河口壩或席狀砂、前扇三角洲泥）。

扇三角洲平原 主要以近源礫質(zhì)辮狀河和重力流粗粒沉積物為主。砂礫互層、礫石層具不明顯平行層理或交錯(cuò)層理，分選較差。扇三角洲平原亞相包括泥石流、辮狀河道、河道間、決口扇等微相。其中泥石流以雜色（泥質(zhì)）砂質(zhì)礫巖沉積為主，塊狀構(gòu)造，泥質(zhì)含量高（30%），礫石5~100 mm，分選極差；辮狀河道以褐色、棕褐色砂質(zhì)礫巖和砂礫巖沉積為主，塊狀構(gòu)造，礫石5~ 50 mm，平均10 mm，次圓狀，砂質(zhì)含量10% ~20%，泥質(zhì)含量10%~15%，分選中等-差。

扇三角洲前緣 分為水下分流河道、水下分流河道間、河口壩或席狀砂3個(gè)沉積微相，向遠(yuǎn)源端漸變?yōu)榍吧热侵蕹练e。其中水下分流河道以砂礫巖沉積為主，向上逐漸過渡為含礫砂巖，多發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理，塊狀構(gòu)造，礫石支撐，礫石大小5~50 mm，磨圓較好，分選較差，礫石間多充填砂質(zhì)，砂質(zhì)分選較好，泥質(zhì)含量低；電性特征為高幅齒狀鐘型，地震反射特征為中-強(qiáng)振幅、中頻、中連續(xù)、平行-亞平行反射。水下分流河道間多為深灰色（泥質(zhì)）粉砂巖沉積，常含炭屑；電性特征為高幅齒狀指型。河口壩或席狀砂多為灰色、深灰色（含礫）砂巖和粉砂巖，常發(fā)育小型板狀層理和浪成交錯(cuò)層理，層理面上發(fā)育炭屑或云母片富集，分選和磨圓度較好，具反韻律；電性特征為中幅齒化漏斗狀。

前扇三角洲（濱淺湖） 主要為泥質(zhì)沉積，局部夾含砂礫巖或砂巖滑塌沉積。

古人有詩云：“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐，晚來天欲雪，能飲一杯無？”嚴(yán)寒冬日的晚上，無論是約三五好友，還是獨(dú)自一人，守著熱氣騰騰的火鍋，喝兩杯小酒，那都是一件心曠神怡的事情。不過，吃火鍋可絕對(duì)不是中國人的專利，在外國許多地方也是有火鍋的，而且五花八門，各具特色，非常有意思。

3.3 沉積演化特征

鹽北地區(qū)百口泉組自下而上呈退積型扇三角洲沉積。鉆井顯示百口泉組在本區(qū)厚度變化較大，整體上沿夏鹽2井-鹽北2井-瑪東3井（由西南向北東）逐漸變薄。鹽北2井和夏鹽2井厚度基本相當(dāng)，為116~120 m，瑪東4井最?。▓D3）。各井巖性特征基本一致，以砂礫巖沉積為主，夾薄砂層和泥巖層。

從百一段至百三段為一個(gè)持續(xù)湖侵過程 。百一段沉積期鹽北地區(qū)以扇三角洲平原相沉積為主，鹽北1井至鹽北2井一線以東地區(qū)處于高地，沉積缺失；百二段時(shí)期發(fā)生湖侵，鹽北1井至鹽北2井一線由缺失轉(zhuǎn)為扇三角洲平原-前緣相沉積，達(dá)9-達(dá)10-鹽001-夏鹽3一線砂地比逐漸由40%增至90%，此時(shí)鹽北地區(qū)扇三角洲平原相萎縮，大部分地區(qū)以扇三角洲前緣相為主；百三段時(shí)期繼續(xù)湖侵，退積導(dǎo)致扇體明顯縮小，扇三角洲平原相進(jìn)一步萎縮，扇三角洲前緣相進(jìn)一步擴(kuò)大，瑪東3、鹽002都處于濱淺湖相范圍（圖4）。

圖3 過達(dá)9井-瑪東4井連井相剖面圖Fig.3 Sedimentary facies profile of Over Well Da 9-Well Madong 41.扇三角洲平原；2.扇三角洲前緣內(nèi)帶；3.扇三角洲前緣外帶；4.濱淺湖

圖4 準(zhǔn)噶爾盆地鹽北地區(qū)百口泉組沉積體系圖Fig.4 Sedimentary system of Baikouquan Formation in Yanbei area1.扇三角洲平原；2.扇三角洲前緣內(nèi)帶；3.扇三角洲前緣外帶；4.濱淺湖；5.主河道；6.尖滅線；7.沉積相邊界；8.井位

4 有利儲(chǔ)集相帶

在沉積相帶研究基礎(chǔ)上，結(jié)合地震屬性及最大波谷振幅屬性等，對(duì)鹽北地區(qū)三疊系百口泉組砂體展布進(jìn)行刻畫。圖5中高振幅（紅-黃色）代表砂體，砂礫巖體展布形態(tài)和沉積相圖中河道形態(tài)相吻合，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)方向物源體系。

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地鹽北地區(qū)百口泉組最大波谷振幅屬性圖Fig.5 The property of the maximum trough amplitude

圖6 鹽北地區(qū)百口泉組沉積微相與儲(chǔ)層物性關(guān)系圖Fig.6 Scatterplot of sedimentary microfacies and reservoir properties（孔滲數(shù)據(jù)來源于新疆油田公司實(shí)驗(yàn)檢測研究院）

研究顯示，扇三角洲前緣水下分流河道砂礫巖相、河口壩砂巖相儲(chǔ)層物性較好（圖6），是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。對(duì)鹽北地區(qū)百口泉組水下分流河道砂礫巖進(jìn)行孔滲分析，孔隙度5.49%~15.8%，平均9.43；滲透率0.05×10-3~10.38×10-3μm2，平均0.829× 10-3μm2。河口壩砂巖樣品，孔隙度5.78%~13.6%，平均10.11%；滲透率0.04×10-3~0.734×10-3μm2，平均0.259×10-3μm2。辮狀河道沉積物樣品孔隙度3.3%~ 8%，平均5.91%；滲透率0.014×10-3~0.681×10-3μm2，平均0.185×10-3μm2；決口扇沉積物樣品孔隙度3.8%~7.54%，平均6.43%；滲透率0.06×10-3~0.34× 10-3μm2，平均0.169×10-3μm2。樣品孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)表明，不同沉積相帶具不同物性特征。扇三角洲前緣水下分流河道、河口壩為有利儲(chǔ)集相帶[7-8]。

5 結(jié)論

（1）鹽北地區(qū)百口泉組發(fā)育一個(gè)水進(jìn)體系域(TST)，從南西至北東，層序地層展布具逐漸超覆模式。

（2）百口泉組發(fā)育3個(gè)物源供給體系，分別為北部、東部、北東3個(gè)物源方向，以北東方向物源體系為主。

（3）百口泉組自下而上呈退積型扇三角洲沉積。該區(qū)共識(shí)別出3種亞相，8種微相類型。百一段以扇三角洲平原相沉積為主，百二段以扇三角洲前緣相沉積為主，百三段扇三角洲前緣相進(jìn)一步擴(kuò)大，瑪東3、鹽002井處于濱淺湖相范圍。

（4）扇三角洲前緣水下分流河道、河口壩為有利儲(chǔ)集相帶。

[1] 于興河,瞿建華,譚程鵬,等.瑪湖凹陷百口泉組扇三角洲礫巖巖相及成因模式[J].新疆石油地質(zhì):2014,35（6）：619-626

[2] 陳剛強(qiáng),阿布力米提,白雷,等.準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷東斜坡深層成藏領(lǐng)域研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，35（6）：31-36.

[3] 匡立春,唐勇,雷德文,等.準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷斜坡區(qū)三疊系百口泉組扇控大面積巖性油藏勘探實(shí)踐[J].中國石油勘探,2014, 19(6):14-21.

[4] 唐勇,徐洋,瞿建華,等.瑪湖凹陷百口泉組扇三角洲群特征及分布[J].新疆石油地質(zhì)，2014,35(6):628-634．

[5] 雷振宇,卞德智,杜社寬,等.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣扇體形成特征及油氣分布規(guī)律[J].石油學(xué)報(bào),2005,26(1):8-12.

[6] 董艷蕾,朱筱敏,趙東娜.準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)下白堊統(tǒng)沉積體系分布及油氣成藏模式[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2015，29(1):71-78．

[7] 譚開俊,王國棟,羅惠芬,等.準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖斜坡區(qū)三疊系百口泉組儲(chǔ)層特征及控制因素[J].巖性油氣藏,2014,26(6):83-87．

[8] 鄒妞妞,張大權(quán),姜楊,等.準(zhǔn)噶爾瑪東地區(qū)下烏爾禾組儲(chǔ)層成巖作用與孔隙演化[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2015,34（1）:43-47.

Sedimentary System and Reservoir Characteristics of Baikouquan Formation in Yanbei Area

Wang Jian1,Zhang Hao1,Zhang Baozhen2,Wang Tao3,Zhang Xiaogang1,Wang Guodong4,Liao Jiande1
(1.Research Institute of Experiment and Detection of Xinjiang Oilfield Company,Karamay,Xinjiang,834000,China; 2.Fengcheng Oil field Operation District of Xinjiang Oilfield Company,Karamay,Xinjiang,834000,China;3.HongShan Limited liability company of Xinjiang Oilfield Company,Karamay,Xinjiang,834000,China;4.PetroChina research Institute of Petroleum Exploration&Development-Northwest,Lanzhou,Gansu,730020,China)

Research by Rock flakes,Cast thin,Heavy mineral,Particle size,x-ray diffraction and Petrophysical,Combined with the comprehensive study of high resolution sequence stratigraphy,seismic sedimentology and petroleum geology,We study the deposition system and reservoir characteristics,and then clarify the source direction,sedimentary facies types and sedimentary evolution characteristics.Research shows that the source direction are North,Northeast and East. Sequence is a transgressive system tract on the whole and mainly developed fan delta sedimentary system.From the first period of Baikouquan formation to the third period of Baikouquan formation is an ongoing process of lake transgression. The fan delta plain area gradually reduced.The fan delta front and shore-shallow lake area gradually increase on the same time.The fan delta front subaqueous distributary channel glutenite and the mouth bar sandstone is better reservoir with good physical property.

Yanbei area;Baikouquan Formation;Deposition System;Favorable reservoir facies belts;Reservoir characteristics

1000-8845(2016)02-235-05

P618.130.2+1

A

2015-06-08;

2015-08-10;作者E-mail：wangjian_2605@126.com

王劍（1984-），男，湖北當(dāng)陽人，工程師，2011年碩士畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）地質(zhì)學(xué)專業(yè)，從事沉積儲(chǔ)層研究工作