石媛媛，洪才均，房曉璐，周芳芳

(中國石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊830011)

灘壩砂體發(fā)育在陸相湖盆濱淺湖地區(qū)，總體呈現(xiàn)砂泥巖薄互層的特征，該類儲層單層厚度薄，橫向變化大，勘探難度大。隨著含油氣盆地勘探程度的逐步提高，灘壩砂體已逐漸成為我國陸相盆地油氣勘探的重要領域[1－3］。近幾年，庫東—輪臺地區(qū)古近系蘇維依組泥巖段內幕砂體成為一個熱點勘探層系，目前已在本區(qū)發(fā)現(xiàn)了巖性圈閉并獲得了油氣發(fā)現(xiàn)。前人對研究區(qū)蘇維依組沉積體系及儲層特征方面開展過較深入的研究，多數(shù)學者認為蘇維依組為沖積扇—扇三角洲沉積[4－5］，儲層發(fā)育程度主要受控于沉積相、巖相及構造因素[6－7］。但以往的研究層位主要集中在蘇維依組底部塊狀砂巖，并沒有針對蘇維依組泥巖段內幕砂巖開展工作，其沉積特征、砂體展布形態(tài)、儲層發(fā)育特征等還未進行過系統(tǒng)的分析。筆者以庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組泥巖段內幕砂巖中的Ⅱ砂組為研究對象，開展了沉積相及儲層特征分析，以期為該區(qū)巖性油氣藏勘探提供科學依據。

1 區(qū)域地質概況

圖1 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)構造劃分及位置Fig.1 Tectonic division and location of Kudong － Luntai area，Tarim Basin

庫東—輪臺地區(qū)橫跨塔里木盆地北緣庫車坳陷與沙雅隆起，核心為庫車坳陷南緣及雅克拉斷凸東段(圖1)。研究區(qū)及鄰區(qū)油氣資源十分豐富，輪臺氣田、提爾根氣田均位于研究區(qū)內，北部有迪那氣田、依南氣田，庫車坳陷及鄰區(qū)具有良好的天然氣成藏條件[8－9］。研究區(qū)主要是在前震旦紀結晶基底上局部發(fā)育了震旦系—寒武系海相碳酸鹽巖和中新生界陸相碎屑巖，海西運動以來，發(fā)生了多次隆升剝蝕和沉積間斷，致使下古生界及其以下地層殘缺不全[10］;印支—燕山期，隨著南天山造山帶不斷向南擠壓推覆，北部庫車坳陷和南部滿加爾坳陷內的三疊系、侏羅系和白堊系亞格列木組依次由南北兩側向雅克拉斷凸高部位超覆尖滅減薄[11－12］;燕山晚期—喜馬拉雅期，沙雅隆起沉沒水下，白堊系—新近系碎屑巖覆蓋古凸起，地層發(fā)育齊全。研究區(qū)蘇維依組地層厚度89～293 m，上下兩段特征明顯，下段為沖積扇—扇三角洲沉積的大套紫紅色砂巖—砂礫巖，北部礫巖較發(fā)育;上段粒度變細，為濱淺湖沉積的砂泥巖[13］。

2 蘇維依組Ⅱ砂組沉積相展布

2.1 砂體對比

通過輪臺—庫東地區(qū)蘇維依組地層巖性—電性劃分與對比，將蘇維依組砂體劃分為4個砂層組，橫向上對比性強(圖2)。Ⅰ砂組地層為傳統(tǒng)意義上的蘇維依組底砂巖段，全區(qū)穩(wěn)定分布;Ⅱ砂組普遍見褐紅色斑點狀鐵質環(huán)邊，都護1、雅輪2－1井、沙25井取心上均具有此特征，容易對比，該套砂體油氣顯示豐富，雅輪2井區(qū)已獲得油氣突破，在庫東地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組存在由北向南砂體尖滅現(xiàn)象;Ⅲ砂組與Ⅳ砂組單砂體較薄，在庫東地區(qū)逐漸相變?yōu)楹聪嗄鄮r，平面分布較局限。

2.2 蘇維依組Ⅱ砂組沉積特征

2.2.1 碎屑顆粒結構特征

研究區(qū)及鄰區(qū)針對蘇維依組Ⅱ砂組取心的井有都護1井、庫東3井、雅輪2－1井等，通過對該砂組鉆井取心樣品的粒度分析表明，組成該套砂體的碎屑顆粒粒度中值一般為2.5Φ～3Φ，標準偏差一般為0.5左右，表明碎屑顆粒分選好。粒度概率圖主要為三段式，其中跳躍次總體和懸浮次總體的交切點為3.0Φ～4Φ，跳躍次總體含量一般為85%～90%，滾動次總體和懸浮次總體含量均在5%左右?？傮w上，滾動次總體和懸浮次總體均不太發(fā)育，主要為跳躍次總體。這些碎屑顆粒結構特征表明，本區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組砂體在發(fā)育形成時經受了較強的水動力條件。

2.2.2 巖心相特征

研究區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組巖心砂巖中沉積構造以反映淺水的波浪沖刷、生物擾動等為主要特征，巖性主要為褐灰色泥質粉砂巖、細砂巖與泥巖互層，部分井段含有較多的斑塊狀石膏，層理結構豐富:①典型的波浪作用形成的波狀交錯層理、小型波狀層理等(圖3a，b)，常見淺水微波痕，巖性以粉砂巖、泥質粉砂巖為主，常見少量泥礫沿層分布，形狀不規(guī)則;②豐富的生物擾動構造，可見典型的垂直、傾斜生物潛穴(圖3c)，生物擾動強烈時，多見斑塊狀沉積物，巖性以粉砂質泥巖—粉砂巖為主，常見于濱淺湖灘砂;③強水動力條件下形成的板狀交錯層理、平行層理(圖3a，d)，常見于濱淺湖壩砂。蘇維依組Ⅱ砂組砂體類型主要為受湖浪作用改造的濱淺湖灘壩砂。

圖2 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組砂體對比Fig.2 Sand comparison of Suweiyi Formation in Kudong － Luntai area，Tarim Basin

圖3 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組濱淺湖灘壩砂體的沉積構造特征Fig.3 Sedimentary structure features of beach － bar sandbodies in Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

2.2.3 測井相特征

在巖心觀察的基礎上，根據取心段巖心沉積構造特征與測井曲線特征的對應關系，建立起研究區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組濱淺湖灘壩砂沉積微相測井響應特征，以此對非取心段進行沉積相劃分與識別。研究主要采用對砂泥巖巖性變化敏感的GR曲線來建立本區(qū)測井相。研究區(qū)濱淺湖灘壩砂主要分為灘砂和壩砂，灘砂測井曲線呈現(xiàn)較高幅度鋸齒狀組合，單砂體呈現(xiàn)中—高幅“刺刀狀”，如庫東3井、庫1井等;壩砂呈現(xiàn)齒化漏斗形或者低幅度齒化箱形特征，如雅輪2－1井、都護1井、都護4井等(圖2)。

2.2.4 沉積相平面展布特征

圖4 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組沉積相展布Fig.4 Sedimentary facies of sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

圖5 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組巖石三角圖Fig.5 Triangle of rocks from sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

通過對蘇維依組Ⅱ砂組砂體沉積相類型研究，認為研究區(qū)發(fā)育濱淺湖灘壩砂沉積。根據砂體對比結果，通過制作合成記錄并進行了層位標定，結合地震反射波組及反射結構特征，確定該套砂體在地震剖面上表現(xiàn)為負相位地震反射特征;地震反射同向軸向南具有尖滅現(xiàn)象，并利用三維地震數(shù)據體進行識別與解釋追蹤，充分參考蘇維依組底砂巖頂面向上0～30 ms波谷數(shù)屬性、均方根振幅屬性，結合巖心－測井沉積相特征，確定了庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組沉積相平面展布范圍。研究區(qū)大部分為濱淺湖沉積，灘壩砂基本平行于雅克拉構造帶展布(圖4)。從灘和壩的發(fā)育程度看，主要以灘砂為主，壩砂相對較少，多發(fā)育在灘砂中，四周廣泛發(fā)育湖相泥巖，巖性圈閉發(fā)育的背景良好，目前已落實4個上傾尖滅型巖性圈閉。

3 儲層特征

3.1 儲層巖石類型

蘇維依組Ⅱ砂組儲層巖石類型主要為棕褐色—褐灰色中—細粒巖屑長石砂巖、粗—粉砂質極細砂巖，石英含量一般為60% ～70%，長石含量一般為15% ～20%，巖屑含量一般為10% ～15%(圖5)。巖屑主要為酸性噴出巖、黑云母、白云母，填隙物以灰質、鐵泥質為主，含量較高。砂巖分選型好—中等，顆粒磨圓主要為次棱—次圓狀，顆粒之間多為點接觸，孔隙型膠結為主，顆粒支撐，整體上反映砂巖結構成熟度中等偏好，成分成熟度中等，形成于距離物源較近，但水動力較強的沉積環(huán)境。

3.2 儲集空間類型

鑄體薄片觀察分析認為，蘇維依組Ⅱ砂組儲層的儲集空間類型以原生孔隙為主，局部發(fā)育次生孔隙和裂縫;大部分樣品面孔率低，部分樣品面孔率介于12% ～15%;儲集空間包括粒間孔、粒內溶孔、顆粒破裂縫(圖6)，裂縫對儲層的儲集性能具有一定的貢獻。

(1)原生孔隙:蘇維依組Ⅱ砂組砂巖的原生孔隙多為粒間孔(圖6a，b)，是主要的孔隙類型，局部點存在后期的溶蝕擴大。

(2)次生孔隙:主要包括粒內溶孔、巖屑內微孔、膠結物內溶孔等，其中粒內溶孔在本區(qū)最為常見，主要發(fā)育在石英、長石顆粒內部(圖6c)。

(3)裂縫:根據鑄體薄片觀察，本區(qū)裂縫主要發(fā)育顆粒解理縫、顆粒破裂縫，多數(shù)未被礦物或者泥質充填，在原生粒間孔和次生溶孔不發(fā)育的情況下，微裂縫在一定程度上改善了儲層物性(圖6d)。

3.3 孔隙結構特征

圖6 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組砂巖儲集空間類型微觀特征照片F(xiàn)ig.6 Micrographs of reservoir space types of sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

圖7 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組砂巖典型毛管壓力曲線及孔喉分布直方圖Fig.7 Typical mercury injection curves and frequency distribution of pore throat of sandstones from sandstone team Ⅱ of Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

蘇維依組Ⅱ砂組砂巖儲層毛管壓力曲線形態(tài)以細歪度為主，有少量略粗歪度，大部分樣品略具平臺特征，具有一定的分選型(圖7)。圖7a－b中曲線略靠近左下方，具有一定的平臺，凹向右上方反映出細—略細歪度、分選較好的特點;圖7c中的曲線靠近左下方，但基本不具備平臺特征，反映細歪度、分選較差的特點;圖7d中的曲線靠近右上方，凹向左下方，向下傾斜，表現(xiàn)出細歪度，分選差的特點。另外，從圖7孔喉分布直方圖可以看出，孔喉基本以單峰形態(tài)為主，主峰值主要位于微—細喉道區(qū)，其與毛管壓力對比來看，孔喉越大，毛管壓力越小，說明蘇維依組Ⅱ砂組砂巖儲層的孔喉以微—細喉道為主，起滲透作用的主要是半徑相對較大的喉道。

圖8 塔里木盆地庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組孔滲特征及孔滲相關性Fig.8 Features and correlation of porosity and permeability of sandstone team Ⅱof Suweiyi Formation in Kudong－Luntai area，Tarim Basin

根據壓汞資料統(tǒng)計，本區(qū)Ⅱ砂組砂巖儲層排驅壓力較高，分布范圍為 0.22 ～3.34 MPa，平均值 0.99 MPa，主要分布區(qū)間為0.2 ～1.2 MPa;中值壓力也普遍較高，分布范圍為2 ～35 MPa，平均值10.9 MPa，呈現(xiàn)非均質性的特點，大部分樣品為2～6 MPa，其余約20～35 MPa，反映儲層非均質性強，對油氣的滲流能力較差;平均喉道半徑0.11 ～0.99 um，平均為0.42 um，歪度為1.41～2，平均為1.74，為略細歪度，表明儲層的儲集性能一般。

3.4 儲層物性特征

根據18個樣品的物性資料統(tǒng)計得出(圖8)，蘇維依組Ⅱ砂組砂巖儲層孔隙度為7.1% ～16.4%，平均為11.5%，67%的樣品大于10%，27%的樣品大于 15%;滲透率為(0.188～17)×10－3μm2，平均 4.8 × 10－3μm2，分布相對集中，僅有23%的樣品大于10×10－3μm2。總體來看，儲層物性相對較差，大部分樣品為低—特低孔—低滲型儲層，少部分樣品為中孔—中滲型儲層?？紫抖扰c滲透率呈現(xiàn)正相關關系，但呈現(xiàn)出非均質性的特征。儲層物性的差異與灘壩砂體發(fā)育機制具有一定關系，且后期微裂縫也改善了部分砂體的儲層物性，但儲層發(fā)育的主要控制因素仍需進一步研究。

4 結論

(1)庫東—輪臺地區(qū)蘇維依組砂體對比性好，可劃分為4套砂組，其中Ⅱ砂組存在向南尖滅巖性圈閉。通過沉積相研究表明，該套砂體為濱淺湖背景下發(fā)育的受湖浪改造形成的灘壩砂，儲集巖以中—細粒巖屑長石砂巖、粗—粉砂質極細砂巖為主，局部含礫，發(fā)育灘壩砂典型的浪成交錯層理、浪成波痕、生物擾動等沉積構造。

(2)儲層孔隙類型以原生孔隙為主，局部發(fā)育次生孔隙和裂縫，儲層物性及孔隙結構總體較差，大部分屬于低—特低孔—低滲型儲層，存在少量較好儲層;儲層的儲集和滲透性主要依靠中—細喉道，微裂縫改善了儲層的物性。

(3)庫東—輪臺地區(qū)已發(fā)現(xiàn)眾多天然氣田，蘇維依組Ⅱ砂組濱淺湖灘壩砂發(fā)育上傾尖滅型巖性圈閉，圈閉有效性較高。雖儲層物性相對較差，但足以作為天然氣的有效儲層。本區(qū)蘇維依組Ⅱ砂組具備良好的勘探潛力。

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