鄯善—丘陵交界區(qū)域三間房組沉積相特征

穆朋飛，熊慶勇，陳銘培，李 寧，楊永霞，杜冬霞

(1.中海石油有限公司天津分公司 渤海油田勘探開發(fā)研究院，天津 300457;2.中石油吐哈油田分公司鄯善采油廠，新疆 鄯善 838202;3.長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北

荊州 434023)

鄯善—丘陵交界區(qū)域三間房組沉積相特征

穆朋飛1，熊慶勇2，陳銘培3，李 寧2，楊永霞2，杜冬霞3

(1.中海石油有限公司天津分公司 渤海油田勘探開發(fā)研究院，天津 300457;2.中石油吐哈油田分公司鄯善采油廠，新疆 鄯善 838202;3.長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北

荊州 434023)

通過對鄯善—丘陵交界區(qū)域110口井的錄井、測井及分析化驗(yàn)資料的綜合分析，認(rèn)為三間房組發(fā)育辮狀河三角洲及湖相沉積。共識別出兩種相、3種亞相、8種微相。三間房組沉積早期(第5砂組-第3砂組)，形成了一套進(jìn)積-退積的沉積序列;伴隨著湖平面下降，辮狀河三角洲前緣及湖泊沉積逐漸減少，平原沉積逐漸增加，至第4砂組第1小層(S4

1)沉積時期，全區(qū)均為平原沉積;之后湖平面逐漸上升，辮狀河三角洲平原沉積減少、前緣沉積增加;物源主要來自南部。三間房組晚期沉積(第2砂組-第1砂組)為一套進(jìn)積序列，由辮狀河三角洲前緣沉積逐漸演變?yōu)槠皆练e，研究區(qū)除了受來自南東-南部物源的影響外，也有來自北方的沉積物源供給。

鄯善-丘陵交界區(qū)域;三間房組;沉積相;微相特征

中侏羅世以后，隨著博格達(dá)山大規(guī)模抬升，吐哈盆地進(jìn)入山間充填式沉積盆地發(fā)展階段。三間房期沉積繼承了西山窯期的扇三角洲-濱淺湖相［1，2］沉積特點(diǎn)，且湖相沉積的范圍［3］較大。三間房后期北部隆起，博格達(dá)山前沉降，湖盆縮小，氣候也較為干旱炎熱［4，5］。鄯善丘陵交界區(qū)域恰處于河湖過渡區(qū)域，以辮狀河三角洲沉積為主體。

1 沉積微相類型

在鄯善-丘陵交界區(qū)域，通過對110口井的錄井、測井及分析化驗(yàn)資料的綜合分析認(rèn)為，該區(qū)沉積了一套以辮狀河三角洲［6］為主體的沉積體系。三間房組發(fā)育辮狀河三角洲相及湖相沉積，并以辮狀河三角洲平原和前緣亞相的普遍發(fā)育為其特征。共識別出兩種相、3種亞相、8種微相(見表1)。

2 沉積微相特征

表1 鄯善-丘陵交界區(qū)域三間房組沉積相類型一覽表Table 1 Sedimentary facies types in the Sanjianfang Formation

2.1 辮狀河三角洲平原亞相

1.分流河道微相

圖1 辮狀河三角洲平原分流河道微相測井響應(yīng)特征Fig.1 Well logs for the braided delta plain distributary channel microfacies

位于辮狀河道大量分岔的部位到湖岸線之間的地帶，向湖方向延伸逐漸變?yōu)樗路至骱拥馈７至骱拥莱练e以灰白色/灰色礫狀砂巖、中-細(xì)砂巖為主。由于河道的側(cè)向遷移迅速，后期沉積的砂礫巖往往在前一期次沉積的砂礫巖上形成沖刷面，其底部滯留沉積表現(xiàn)為極高電阻率值與低自然伽馬值的組合(圖1)。

2.河漫泥微相

巖石類型以灰白色/灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂巖為主，厚度從數(shù)米到數(shù)十米不等，出現(xiàn)頻率較大。其伽馬曲線、聲波時差曲線偏向高值一側(cè)，自然電位異常幅度低，電阻率也為低值(圖1)。泥巖間有時夾厚度不等的粉砂巖，物性好，含油氣，但規(guī)模小，延伸不穩(wěn)定或聯(lián)通性差。

3.河漫沼澤微相

由深灰色炭質(zhì)泥巖或煤層組成，厚度一般不大，與分流河道或河漫泥相鄰。測井曲線上具有低伽馬、高電阻率的特征。

2.2 辮狀河三角洲前緣亞相

1.水下分流河道微相

水下分流河道是三角洲平原分流河道入湖后在水下的延續(xù)部分。研究區(qū)的水下分流河道沉積主要由粗砂巖及中-細(xì)砂巖構(gòu)成，單一水下分流河道砂體顯示明顯的正韻律，但由于側(cè)向遷移比較頻繁，常常由多個水下分流河道砂體疊加而成巨厚的砂體，層內(nèi)不含或僅有數(shù)層很薄的泥巖夾層。單一水下分流河道砂體厚度從數(shù)米到十幾米不等，主體為中-細(xì)砂巖。其自然電位曲線呈高幅異常值，鐘形或箱形;伽馬值較低，電阻率曲線為鐘形高值，聲波時差值整體較低，與辮狀河三角洲平原分流河道微相相比發(fā)育的環(huán)境和位置不同，導(dǎo)致其顏色和粒度存在差異，但其巖石類型、沉積特征與測井曲線特征與辮狀河道相似(圖2)。

2.分流間灣微相

主要為灰色/深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖，厚度不等，分布于水下分流河道砂體之間。自然電位曲線平直，電阻率低值，伽馬值一般較高(圖2)。

3.河口砂壩微相

河口砂壩主要由粉砂巖、細(xì)砂巖組成，分選較好，單個砂壩厚度多為0.5～4m，層理發(fā)育，其自然電位曲線為中－高幅度異常，呈漏斗形，反映其由下向上變粗的粒度特征(圖2)。

2.3 湖泊相

1.濱湖亞相

本區(qū)僅識別出濱湖沼澤微相，為灰黑色炭質(zhì)泥巖，多與淺湖沉積共生，也可覆蓋在辮狀河三角洲前緣分流間灣之上，其厚度一般小于兩米，是三角洲前緣短暫暴露于水面的標(biāo)志。曲線特征與前述河漫沼澤相似，主要以其發(fā)育環(huán)境與河漫沼澤相區(qū)別。

圖2 水下分流河道、分流間灣及河口砂壩沉積測井響應(yīng)特征Fig.2 Well logs for the subaqueous distributary channel，interdistributary bay and channel mouth bar microfacies

2.濱淺湖亞相

包括濱淺湖泥微相和濱淺湖砂壩微相，前者為灰色-深灰色粉砂質(zhì)泥巖，在三間房組S5砂層組以及S4砂層組下部發(fā)育，自然電位曲線表現(xiàn)為微齒狀，低的異常幅度，電阻率曲線為齒狀低值，自然伽馬值比較高;后者一般為厚度1～4m的灰色粉半細(xì)砂巖、夾于濱淺湖泥之中，具有粒度向上變粗的特征。測井曲線上表現(xiàn)為大段低幅度的SP曲線中夾一小段較高幅度的負(fù)異常曲線，對應(yīng)電阻率曲線也向高值一側(cè)凸起。

3 沉積相展布與演化

根據(jù)區(qū)域沉積史分析，三間房期，吐哈盆地氣候由干旱逐漸轉(zhuǎn)為溫暖潮濕，早期盆地呈北陡南緩的沉積格局，在緩坡帶形成了一系列辮狀河三角洲沉積體系，晚期北部隨著博格達(dá)山大規(guī)模抬升，為三間房組提供北部物源［7，8］。據(jù)巖性變化分析，中侏羅統(tǒng)巖石類型主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖類。從沉積相組合特征看，三間房組發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，但主要由三角洲平原和前緣構(gòu)建。根據(jù)三間房組地層的顏色旋回、巖性組合的粗細(xì)變化及沉積相特征分析，總體反映出丘陵-鄯善油田沉積演化與區(qū)域沉積演化的一致性［9-12］，研究區(qū)表現(xiàn)出辮狀河三角洲平原和前緣交替出現(xiàn)過程，從而發(fā)育了辮狀河三角洲為主體的沉積體系。其主要特點(diǎn)是南部辮狀河三角洲平原亞相范圍較大，主要沉積微相是分流河道、河漫泥沉積及少量河漫沼澤等;北部主要以辮狀河三角洲前緣為主，主要沉積微相是水下分流河道、分流間灣及河口壩等。

為全面弄清丘陵-鄯善油田三間房組各個時期沉積展布與演化規(guī)律，我們選取了覆蓋全區(qū)的東西向沉積相聯(lián)井剖面12條，南北向沉積相聯(lián)井剖面17條，共29條(圖3)。17條NW-SE向剖面顯示的總趨勢為，在南部及東南部，辮狀河三角洲平原亞相比較發(fā)育，往北平原亞相逐漸減少，大部為辮狀河三角洲前緣及淺湖亞相。12條SW-NE方向上的剖面總體顯示，西南部三間房組主要發(fā)育辮狀河三角洲平原亞相，而東北部則主要為辮狀河三角洲前緣亞相。從縱向上看，三間房組下部以發(fā)育三角洲前緣亞相和濱淺湖亞相為主，中部和上部主要為辮狀河三角洲平原和前緣亞相。平面上的變化特征體現(xiàn)了以南部物源為主，晚期發(fā)育北部物源的特點(diǎn);剖面上相的展布體現(xiàn)出湖平面由早到晚經(jīng)歷了下降—上升—下降的變化過程(圖4)。

S5-S3時期，研究區(qū)處于向北方持續(xù)水進(jìn)過程中，形成了一套進(jìn)積-退積序列，沉積中心位于研究區(qū)的西北部，物源主要來自南部。

S2-S1沉積時期，研究區(qū)除了受來自東南-南部方向的物源的影響外，也有來自北方的沉積物的供給，使沉積物沉積速率大于盆地沉降速度，即沉積物供給速率大于可容空間的增加速率，持續(xù)水退過程中，形成了一套進(jìn)積序列。

S5時期的沉積微相展布特征見圖4A。由圖可見沿L16-29井北——L17-31井北——L18-33井北一線，研究區(qū)可劃分為兩部分，此線以南方向發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相，主要由水下分流河道微相和可流間灣微相組成，靠近陸上部分為水下分流河道沉積微相;此線以北濱淺湖亞相占到研究區(qū)面積的四分之一，以濱淺湖泥微相為主。S5砂層組物源主要來自南部，發(fā)育辮狀河三角洲前緣-湖泊相沉積體系。

圖3 鄯善-丘陵交界區(qū)域三間房組井位及沉積相聯(lián)井對比剖面分布1.井位;2.聯(lián)井位置及編號;3.骨架剖面及編號Fig.3 Well sites and well-tie sectional correlation of the sedimentary facies distribution1=well site;2=well-tie location;3=frame profile

S4砂層組縱向上整體由辮狀河三角洲前緣過渡到三角洲平原沉積，在S43的東北部發(fā)育濱淺湖沉積(圖4B)，S42沉積時期，湖泊沉積體系已經(jīng)退出研究區(qū)，南部出現(xiàn)平原亞相沉積(圖4C)，S41沉積時期整個研究區(qū)以辮狀河三角洲平原沉積為主(圖4D)。該時期物源主要來自南部和東南部兩個方向。

S3砂層組內(nèi)部，縱向上S34-S3

1從辮狀河三角洲平原亞相過渡到前緣亞相沉積，體現(xiàn)水體不斷加深，沉積環(huán)境也隨之不斷變遷的過程(圖4E)。三角洲平原亞相發(fā)育分流河道微相、河漫泥微相、天然堤微相等，前緣亞相主要為水下分流河道微相、分流間灣微相及少量的河口壩微相等。值得提出的是，在S3

3-S31沉積時期，開始出現(xiàn)北部物源，南部物源略有減弱，使得此期沉積物來源變得豐富，物源方向多樣化。

S2沉積時期為辮狀河三角洲前緣逐漸向辮狀河三角洲平原過渡的沉積旋回，體現(xiàn)水體逐漸變淺的過程。S24-S23主要受南部物源控制(圖4F)，在研究區(qū)的南部主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相;在S2

2-S21沉積時期，南部物源仍然沒有減弱，但北部物源加強(qiáng)，其南部和北部發(fā)育辮狀河三角洲沉積平原沉積，微相類型為分流河道、河漫沼澤、河漫泥及少量天然堤等，到S21層已完全變?yōu)檗p狀河三角洲平原沉積(圖4G)。S2中部一直為辮狀河三角洲前緣沉積，其微相類型主要有水下分流河道、分流間灣及河口壩等。

S1沉積時期(圖4H)，除S13中部發(fā)育部分辮狀河三角洲前緣沉積外，主要以辮狀河三角洲平原沉積為主，反應(yīng)水體逐漸變淺的過程。S11基本上繼承了S1

2的沉積格架和沉積類型，整個研究區(qū)為辮狀河三角洲平原沉積，其中河漫泥沉積增加，砂體鉆遇率僅為44.5%，使得分流河道的分布更為孤立。

綜上所述，三間房沉積時期發(fā)育辮狀河三角洲沉積及少量湖泊沉積，三角洲主要包括平原和三角洲前緣兩種亞相類型，湖泊以濱淺湖沉積為主。S5-S3時期，形成了一套進(jìn)積-退積序列，湖平面先是變淺，早期的辮狀河三角洲前緣及湖泊沉積逐漸減少，平原沉積逐漸增加，至S41沉積時全區(qū)均為平原沉積;之后湖平面上升，在湖平面逐漸加深的過程，辮狀河三角洲平原沉積復(fù)又減少，辮狀河三角洲前緣沉積增加。物源主要來自南部。S2-S1沉積時期，由于氣候等因素影響，形成水退過程，為一套進(jìn)積序列，由辮狀河三角洲前緣逐漸演變?yōu)檗p狀河三角洲平原。研究區(qū)除了受來自東南-南部方向物源的影響外，也有來自北方的沉積物的供給。

4 結(jié)論

圖4 鄯善-丘陵交界區(qū)域三間房組沉積微相平面展布圖1.分流河道;2.分流間灣;3.水下分流河道;4.河口壩;5.濱淺湖砂壩;6.濱淺湖泥;7.井位;8.等值線;9.邊界線Fig.4 Planar distribution of the sedimentary microfacies in the Sanjianfang Formation1=distributary channel;2=interdistributary bay;3=subaqueous distributary channel;4=channel mouth bar;5=littoral-shallow lake sandbar;6=littoral-shallow lake mud;7=well site;8=isoline;9=boundary

本文應(yīng)用沉積學(xué)的原理及方法，充分利用錄井、測井及巖芯分析資料，對鄯善-丘陵交界區(qū)域三間房組的沉積相進(jìn)行了劃分，對其沉積相的平面展布規(guī)律進(jìn)行了剖析，取得了以下認(rèn)識:

(1)研究區(qū)三間房組為辮狀河三角洲—湖相沉積體系。

(2)共識別出兩種相、3種亞相、8種微相，主要以辮狀河三角洲平原和前緣亞相為主，南部主要發(fā)育辮狀河三角洲平原亞相，北部以及東北部則主要發(fā)育三角洲前緣亞相和濱淺湖亞相。以南部物源為主，晚期有北方物源加入。

(3)縱向上，早期(S5-S3沉積時期)，形成了一套進(jìn)積-退積序列，辮狀河三角洲前緣及湖泊沉積逐漸減少，平原沉積逐漸增加，至S41沉積時均為平原沉積。在晚期(S2-S1沉積時期)，形成了一套退積序列，由辮狀河三角洲前緣逐漸演變?yōu)檗p狀河三角洲平原。

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Sedimentary facies in the Sanjianfang Formation along the Shanshan-Qiuling boundary in Xinjiang

MU Peng-fei1，XIONG Qing-yong2，CHEN Ming-pei3，LI Ning2，YANG Yong-xia2，DU Dong-xia3
(1.Bohai Research Institute of Petroleum Exploration and Development，CNOOC，Tianjin 300457，China;2.Shanshan Oil Production Plant，Turpan-Hami Oil Field Company，PetroChina，Shanshan 838202，Xinjiang，China;3.Key Laboratory of Oil Resources and Exploration Technology under the Ministry of Education，Yangtze University，Jingzhou 434023，Hubei，China)

In the light of well logs and associated data，the Sanjianfang Formation along the Shanshan-Qiuling boundary in Xinjiang is believed to be made up of the braided delta and lacustrine deposits，especially the braided delta plain and front subfacies，which may be subdivided into 8 sedimentary microfacies.The Sanjianfang Formation has undergone several stages of evolution:progradational-regradational depositional sequences during the early stage，braided delta plain deposits during the middle stage，and braided delta front deposits during the later stage of the deposition of the Sanjianfang Formation.The detritus are mostly derived from the southeastern and southern parts，and locally from the northern part of the basin.

Shanshan-Qiuling boundary;Sanjianfang Formation;sedimentary facies;sedimentary microfacies

1009-3850(2011)02-0061-06

2009-12-22;改回日期2011-05-27

P512.2

A