不同物源體系沉積結合部砂體展布范圍精細識別——以車排子凸起新近系沙灣組一段為例

陳 林，張曰靜，商豐凱，楊東根，王 林，于騰飛

?

不同物源體系沉積結合部砂體展布范圍精細識別——以車排子凸起新近系沙灣組一段為例

陳 林，張曰靜，商豐凱，楊東根，王 林，于騰飛

（中國石化勝利油田分公司勘探開發研究院，山東東營 257015）

車排子凸起東翼沙灣組1段不同物源體系在巖性、沉積組構、測井及地震反射特征等方面均存在典型差異：南物源體系主要發育辮狀河三角洲，巖性以長石巖屑砂巖為主，為長距離搬運的牽引流沉積，電性曲線具有典型的砂巖響應特征，地震波呈強反射特征；北物源體系主要發育近物源沉積的扇三角洲，巖性以巖屑長石砂巖為主，為典型的重力流沉積，電性曲線的砂巖響應特征不明顯，地震波呈弱–空白反射特征。進而對南、北物源體系開展了有效識別，落實了不同物源體系在沉積結合部的波及范圍；對雙物源體系沉積結合部的巖性類圈閉開展了精細刻畫，實現了對該區的精細挖潛，取得了較好的勘探效果。

準噶爾盆地;車排子凸起；沙灣組；辮狀河三角洲；扇三角洲

準噶爾盆地西緣車排子地區新近系沙灣組是主力含油層系。前人對沙灣組的沉積特征開展了大量研究[1]，前期針對物源體系研究存在部分爭議，有些學者認為沙灣組以北物源為主[2–5]，而另一些學者則認為以南物源為主，僅在局部發育北物源沉積。勘探實踐及綜合研究表明，該區沙灣組發育南、北雙物源沉積體系，其中來自西南部伊林黑比爾根山的物源體系延伸距離遠、波及范圍廣，主要發育長距離搬運的辮狀河三角洲；而西北部扎伊爾山物源體系搬運距離近、波及范圍小，主要發育近物源沉積的扇三角洲，南、北物源體系在部分地區發生交匯。沙灣組主力砂體屬于南部物源體系，該套砂體自南向北超覆尖滅，在研究區形成多個巖性尖滅帶，為有利的巖性、構造–巖性圈閉發育區[6–9]。以上述認識為指導，勝利油田在車排子凸起東翼沙灣組東西兩個辮狀河三角洲水下分支河道砂體中累計上報了上億噸的石油地質儲量，同時在近源扇三角洲砂體中形成的構造–巖性圈閉中也有油氣的發現，累計上報2 000×104t石油地質儲量。

研究區勘探程度較高，油氣較為富集，對于南、北物源體系的沉積“結合部”而言，如何進一步精確識別遠源砂體與近源砂體邊界，對于細化遠源與近源體系的尖滅線、精細刻畫巖性類圈閉的分布、開展增儲挖潛具有重要的現實意義。目前，對于遠源與近源體系的識別標志、差異性分析以及精細分布特征等研究均未見系統的報道。筆者在對該區多年勘探實踐的基礎上，綜合利用地質、地震與測井等資料，對研究區新近系沙灣組（N1s）遠源體系與近源體系砂體的識別特征進行了相對系統的總結，對遠源與近源體系的平面分布范圍進行了精細的刻畫，為巖性及構造–巖性等圈閉的精細描述提供了重要依據，并取得了較好的勘探效果。

1 區域地質概況

車排子凸起位于準噶爾盆地西緣，在構造區劃上屬于準噶爾盆地西部隆起的次一級構造單元，其東面以紅–車斷裂帶為界與昌吉凹陷及中拐凸起相接（圖1），南面以艾–卡斷裂為界與四棵樹凹陷相鄰，西北側為扎伊爾山，北面與克–夏斷褶帶相接。從平面形態上看，車排子凸起呈三角形，其主體走向為北西–南東向。該凸起具有不均衡隆升的特點，在西北部扎伊爾山前隆起最高，向東部、南部隆起幅度逐漸降低，其東南至奎屯–安集海一帶逐漸隱伏消失。車排子凸起是一個在石炭系火成巖基底之上發育起來的繼承性凸起，現今總體為一東南傾的單斜，多次的構造升降造成該區地層主要以超覆和削截為主。自下而上依次發育石炭系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系，主要產油層系為新近系沙灣組和石炭系，其中沙灣組自下而上為沙一段（N1s1）、沙二段（N1s2）和沙三段（N1s3）。目前發現的油氣主要集中在N1s1，N1s1自下而上又可進一步細分為3個砂組： N1s11、N1s12、N1s13。其中N1s11主要為一套灰色含礫砂巖、砂質礫巖、灰褐色細砂巖夾綠灰色泥巖沉積，向北砂巖逐漸變薄，泥巖逐漸變厚，北部局部見礫巖；N1s12為一套灰綠色泥巖沉積，局部地區發育灰色–褐灰色含礫細砂巖、灰色細砂巖；N1s13為一套厚層灰色中、細砂巖，含礫砂巖夾灰綠色泥巖沉積（圖1）。本文重點以主力含油層段N1s1為主要研究對象進行闡述。

圖1 車排子地區構造構造位置

2 辮狀河三角洲綜合識別特征

辮狀河三角洲物源區為西南部的伊林黑比爾根山，物源體系具有相帶延伸距離遠、波及范圍大的沉積特征。

2.1 沉積特征

研究區辮狀河三角洲前緣砂體在巖性上主要為一套灰色的中、細砂巖及含礫砂巖，礫石成分以變質巖及泥巖巖塊為主，見少量砂巖巖屑，礫石呈次棱角–次圓狀，反映了碎屑顆粒經過一定的搬運距離，其中礫石礫徑最大為15 mm，一般為10～15 mm，常呈定向性排列，碎屑顆粒呈次棱角狀–次圓狀，反映其經歷了相對長距離的搬運。巖心上可見發育多個底沖刷疊置的正韻律沉積旋回，單個旋回自下而上依次為礫巖、含礫粗砂巖，中、細砂巖，粉砂巖，單砂體厚度一般2~3 m，且發育交錯層理與波狀爬升層理等，反映出沉積時較強的水動力環境。

粒度概率累積曲線上主要表現為“多段式”、“直線一段式”、“低斜兩段式”、“高斜兩段式”，表明沉積時水動力較強，整體以牽引流為主，部分為重力流。在–圖上，點組合以平行于=線為主，也發育、段，反映辮狀河三角洲前緣水下分流河道兼具重力流和牽引流的沉積特征。

對排602、排601–20以及排612等井區的17塊巖樣薄片的鑒定結果表明，辮狀河三角洲前緣砂體在巖性上以長石巖屑砂巖為主，其中骨架顆粒石英含量23.0%~42.0%，平均39.0%；鉀長石含量15.0%~22.0%，平均19.0%；斜長石含量13.0%~22.0%，平均18.0%。巖屑以變質巖屑為主，見少量沉積巖巖屑，含量15.0%~3.02%，平均24.0%；雜基主要為泥質，含量3.0%~8.0%。膠結物類型以鈣質膠結為主，方解石含量一般為2.0%~8.0%，白云石含量小于4.0%，部分樣品方解石膠結強烈，含量高達23.0%。

2.2 測井響應特征

辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體自然電位曲線表現為典型的鐘形及箱形特征，也可呈指形，其負異常特征較為明顯；砂巖與泥巖自然伽馬曲線的幅度變化也較為明顯，砂巖的自然伽馬值相對較低，而聲波時差值一般相對較高。

2.3 地震響應特征

遠源辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體在地震剖面上主要表現為反射軸連續性好、震幅強、呈中低頻的特征（圖2）。

圖2 過排630―排6―排601-2井近東西向地震反射特征

3 扇三角洲綜合識別特征

3.1 沉積特征

扇三角洲為鄰近山地的沖積扇直接推進到穩定水體（湖或海）中形成，主要發育在車排子北部距離物源較近的區域，近物源的扇三角洲在平面上波及范圍相對較小，常與大范圍分布的遠物源辮狀河三角洲前緣發生交匯，形成南、北物源體系的沉積“結合部”。

研究區扇三角洲在巖性上主要為一套灰綠色、灰色、棕紅色的含礫砂巖及礫巖。礫石成分主要為巖漿巖、變質巖以及少量泥巖巖塊，并含有少量的石英礫石，礫徑最大可達70 mm，礫石雜亂分布，定向性差，以次棱角狀為主。沉積構造整體表現為具明顯底沖刷的下粗上細的正韻律，也可見塊狀構造；粒度概率累積曲線主要呈 “兩段式”和“寬緩上拱式”，表明該段沉積時水動力較強，以重力流特征為主。綜上可見，近源扇三角洲砂體整體表現為碎屑顆粒經歷了較短距離的搬運、快速堆積的特征。

對排607井、排609等井19塊巖樣的鑄體薄片分析表明，巖性以巖屑長石砂巖為主，其中骨架顆粒石英含量為30.0%～48.0%，平均為37.3%；鉀長石含量為4.0%～25.0%，平均為12.2%；斜長石含量為6.0%～16.0%，平均為11.6%；巖屑含量為24.0%~56.0%，平均為 38.9%，成分上以巖漿巖為主。填隙物中雜基類型主要是泥質，含量達8.0%～18.0%；膠結物類型以鈣質膠結為主，方解石含量13.0%～25.0%，平均為22.3%。整體分選呈中等–偏差，磨圓以次棱角狀為主，支撐方式以顆粒支撐為主，顆粒之間以點接觸為主。以上分析表明，近源扇三角洲砂體成分成熟度和結構成熟度均相對較低。

3.2 測井響應特征

扇三角洲砂體自然電位曲線呈低幅度負異常或者不具負異常特征，砂巖與泥巖的自然伽馬曲線幅度變化不明顯，火山巖礫石含有高放射性礦物，導致自然伽馬呈異常高值，而聲波時差值相對較低。此外，受到波浪的改造作用，或者遠源與近源體系發生交匯，近源扇三角洲體系混入遠源的辮狀河三角洲體系之中，在與扇三角洲距離較近的部位，部分遠源砂體也具有自然伽馬高值的特征，因此不能單一地利用異常自然伽馬高值作為識別近源體系的標志。

3.3 地震響應特征

近源扇三角洲砂體在地震剖面上主要表現為反射軸呈中等連續、震幅相對較弱或者呈空白反射、中頻的特征（圖2）。此外，從沉積背景來看，近源扇三角洲受古地貌控制較為明顯，古地貌坡折和溝谷基本控制了扇三角洲的發育與分布，具有典型的溝控扇、坡折控發育期次的沉積特征。綜上分析認為，遠源辮狀河三角洲砂體與近源扇三角洲砂體在巖性、沉積組構、粒度特征、沉積構造、測井曲線以及地震反射特征上均具有一定的差異性。

4 沉積體系展布

在單井相分析、連井相對比、沉積古地貌恢復等研究的基礎上，繪制了N1s1的3個砂層的展布圖，精細落實了遠源辮狀河三角洲和近源扇三角洲的波及范圍。N1s11沉積時期，來自南部物源體系的辮狀河三角洲形成東、西兩支水下分流河道，其中東分支河道向北延伸到研究區外，西分支河道在排631–1井區發生尖滅，該時期北物源體系的扇三角洲整體也較為發育，與南物源體系的西分支河道在排603–排602井區發生交匯（圖3）；N1s12沉積時期，隨著水體的上升，遠源與近源體系的沉積波及范圍均有所減小，其中遠源體系辮狀河三角洲西分支河道向北僅延伸到排604井區，近源體系在排22、排64井區以及北部的排63等井區呈孤立分布，未與遠源體系發生交匯（圖4）；N1s13沉積時期，主要發育大范圍連片分布的遠源辮狀河三角洲沉積，近源扇三角洲呈零星分布，僅在排淺4井區鉆遇（圖5）。

圖3 車排子東翼N1s11砂組沉積相分布

圖4 車排子東翼N1s12砂組沉積相分布

圖5 車排子東翼N1s13砂組沉積相分布

5 應用效果分析

通過對車排子凸起東翼南、北物源體系砂體的識別，優選排631井區南北物源體系沉積結合部，在地震精細解釋、提取振幅屬性的基礎上，進一步結合多井約束下的波阻抗反演，精細地刻畫了南、北物源體系的砂體邊界，進而精細識別出1個構造–巖性圈閉，部署了排631–1井（圖6）。該井在N1s11砂組鉆遇油層5.4 m，上報石油地質控制儲量106×104t；在N1s12砂組排614井區識別出一個近源扇體，部署了排640井，上報石油地質預測儲量1 100×104t，取得了良好的勘探效果。

圖6 排631井區N1s1砂組振幅屬性

6 結論

車排子地區新近系沙灣組一段發育南、北雙物源沉積體系，兩支物源體系的砂體在巖性、沉積組構、測井及地震反射特征等方面均存在典型的差異，通過上述差異性研究，可以精細識別沉積結合部各物源體系的展布，為砂體的綜合精細描述提供重要參考。通過開展沉積結合部不同物源體系宏觀展布范圍及砂體精細描述，可以發現更多的巖性類圈閉，對于增儲挖潛具有重要意義。

[1] 楊愷，董臣強，徐國盛．車排子地區新近系沙灣組物源與沉積相分析[J]．中國石油大學學報（自然科學版），2012，36（3）：7–13．

[2] 楊少春，孟祥梅，陳寧寧，等．準噶爾盆地車排子地區新近系沙灣組沉積特征[J]．中國石油大學學報（自然科學版），2011，35（2）：20–24．

[3] 王軍．準噶爾盆地車排子地區新近系沙灣組沉積特征[J]．油氣地質與采收率，2013，20（4）：30–32．

[4] 仲維萍．準噶爾盆地車排子地區新近系沙灣組沉積特征研究[D]．山東東營：中國石油大學（華東），2010．

[5] 蘇朝光，仲維萍．準噶爾盆地車排子凸起新近系沙灣組物源分析[J]．石油與天然氣地質，2010，31（5）：648–655．

[6] 宋璠，楊少春，蘇妮娜，等．準噶爾盆地春風油田沙灣組沉積相新認識[J]．石油實驗地質，2013，35（3）：238–242．

[7] 劉吉全．準噶爾盆地西北緣車排子地區新近系沉積體系研究[D]．山東東營：中國石油大學（華東），2010．

[8] 洪太元，王離遲，張福順，等．準噶爾盆地西緣車排子地區地層沉積特征[J]．中國西部油氣地質，2006，2（2）：164–167．

[9] 劉傳虎，王學忠．準噶爾盆地西緣車排子地區沙灣組沉積與成藏控制因素[J]．中國石油勘探，2012，17（4）：15–19．

Fine identification of sedimentary boundary of different provenance systems—Taking Neogene Shawan formation in Chepaizi uplift as an example

CHEN Lin, ZHANG Yuejing, SHANG Fengkai, YANG Donggen, WANG Lin, YU Tengfei

(Exploration & Development Research Institute of Shengli Oilfield Company, SINOPEC, Dongying, Shandong 257015, China)

Asfor different provenance systems of Neogene Shawan formation in eastern Chepaizi uplift, there are typical differences in lithology, sedimentary fabric, logging and seismic reflection characteristics. The south provenance system mainly develops braided river deltas, and the lithology is dominated by feldspathic lithic sandstone, which is the tractive current deposition over a long distance. The electrical curve has typical sandstone response characteristics, and the seismic waves show strong reflection characteristics. In the north provenance system, fan deltas near provenance deposits are mainly developed, the lithology is dominated by lithic arkose sandstone, which is a typical gravity flow deposition. The sandstone response characteristics of electrical curves are not obvious, and seismic waves are weak-blank reflection. Then, the effective identification of the south and north provenance systems was carried out, and the affected range of different provenance systems in the sedimentary junction was implemented. The lithological traps at the sedimentary junction of the two provenance systems are described in detail, and the fine identification of sedimentary boundary of different provenance systems is realized, which obtained good exploration results.

Junggar Basin; Chepaizi uplift; Shawan formation; braided river delta; fan delta

1673–8217（2019）02–0006–05

TE111.3

A

2018–07–05

陳林，碩士，工程師， 1984年生，2008年畢業于中國石油大學（華東）地質學專業，現從事油氣地質綜合研究。

編輯：蒲洪果