劉男卿，德勒恰提，帕爾哈提，許學(xué)龍，張超

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830000；2.中國石油新疆油田公司準(zhǔn)東采油廠，新疆阜康831511）

·地質(zhì)與礦業(yè)工程·

火燒山油田二疊系將軍廟—平地泉組沉積相分析

劉男卿*1，德勒恰提1，帕爾哈提1，許學(xué)龍2，張超1

（1.新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830000；2.中國石油新疆油田公司準(zhǔn)東采油廠，新疆阜康831511）

運用古流向分析、巖性描述、相標(biāo)志、單井相分析等沉積相分析手段對火燒山油田二疊系將軍廟—平地泉組沉積相進(jìn)行了系統(tǒng)研究，認(rèn)為二疊系將軍廟組、平地泉組為一套完整的湖退—湖進(jìn)大型沉積旋回。將軍廟組下段以河流相沉積為主，上段以三角洲相和濱淺湖沉積為主。平地泉組主要為小型三角洲、淺湖和半深湖沉積?；馃接吞?、沙東—火西地區(qū)分別形成一個三角洲沉積體系，其中火燒山油田及沙東—火西地區(qū)為小型河流三角洲沉積。火燒山油田三角洲物源主要來自北東向，沙東—火西地區(qū)三角洲物源主要來自北西向。

沉積相；三角洲；濱淺湖；物源

火燒山油田的勘探工作始于20世紀(jì)80年代初。1981年通過地震資料解釋，首次發(fā)現(xiàn)火南背斜構(gòu)造。1983年隨著地震資料補(bǔ)充，相繼發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)了火燒山背斜構(gòu)造及沙東斷塊。隨著火燒山油田開發(fā)規(guī)模不斷加大，研究力度不斷增強(qiáng)，對該區(qū)的認(rèn)識也不斷提高。前人對該區(qū)的地質(zhì)研究工作較詳實，大都認(rèn)為本區(qū)沉積相類型為一套湖泊—河流相沉積，其中不泛有些三角洲沉積。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，綜合運用沉積相分析方法，對該區(qū)二疊系將軍廟—平地泉組沉積相進(jìn)行再分析，進(jìn)一步加深對本區(qū)沉積相再認(rèn)識，為油田生產(chǎn)單位后續(xù)開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1　巖性描述

1.1平地泉組巖性

本區(qū)平地泉組為火燒山地區(qū)主要目的層，屬湖泊—小型三角洲沉積，沉積厚度為440～1240m，北厚南薄，具箕狀凹陷沉積特征。平地泉組存在“下三指掌”、“上三指掌”、“下剪刀”、“上剪刀”等標(biāo)志層，按沉積旋回、巖性、電性、地層厚度及含油性，將平地泉組自上而下分為平一段（P2p1）、平二段（P2p2）、平三段（P2p3）三段。各段再根據(jù)次級沉積旋回、巖性、電性及含油性劃分油層組及砂組。

平二段（P2p2）：以灰黑色泥巖、白云質(zhì)泥巖與砂巖互層沉積為特征，為火燒山油田主要含油層系，也是主要生油層系，具自生自儲的特點。自上而下分為H1、H2、H3、H4四個油層組。

H1油層組：以灰色—黑色泥巖、粉砂巖為主，夾細(xì)砂巖和中砂巖，局部夾砂礫巖。自上而下分為3個砂組砂組。

H2油層組：巖性與H1相似，為灰色、深灰色、灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、中細(xì)砂巖構(gòu)成韻律層，夾泥質(zhì)白云巖、豆粒灰?guī)r。上、中、下部多以粉砂巖為主。自上而下分為3個砂組砂組。發(fā)育“上剪刀”泥質(zhì)白云巖標(biāo)志層。

H3油層組：以深灰色、灰黑色泥巖、泥質(zhì)白云巖與細(xì)砂巖、粉砂巖不等厚互層為特征，夾中砂巖。自上而下分為3個砂組砂組。發(fā)育“下剪刀”泥質(zhì)白云巖標(biāo)志層，H33發(fā)育“上三指掌”深灰色—灰黑色泥質(zhì)白云巖夾泥質(zhì)粉砂巖標(biāo)志層。

H4油層組：上部主要為深灰色—灰黑色泥質(zhì)白云巖夾泥質(zhì)粉砂巖，局部夾中砂巖。中、下部為灰色、深灰色粉細(xì)砂巖與泥巖、泥質(zhì)白云巖互層，夾中砂巖、粗砂巖。自上而下分為3個砂組砂組。為“下三指掌”標(biāo)志層。

平三段（P2p3）：以灰黑色泥質(zhì)白云巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖沉積為主，夾粉細(xì)砂巖。自上而下分為3個砂組：砂組。平三段（P2p3）為本區(qū)次要目的層，也稱為H5油層組。平三段是平地泉組、將軍廟組油源層，也是將軍廟組有利蓋層。

1.2將軍廟組巖性

本區(qū)將軍廟組地層厚190～474m，中部和北部較厚，向南變薄。底部與石炭系為不整合接觸，頂部與平地泉組為整合接觸。將軍廟組下部為一套雜色下粗上細(xì)的正旋回沉積，以河流相沉積為主；上部為一套灰色砂泥巖互層夾砂礫巖沉積，以三角洲相和濱淺湖沉積為主。依據(jù)將軍廟組巖性、電性、沉積旋回和地層厚度將將軍廟組自下而上分為2段8個砂組。

將一段（P2j1）自上而下分為4個砂組：砂組；

將二段（P2j2）自上而下分為4個砂組砂組。

根據(jù)將軍廟組生儲蓋發(fā)育特征、巖芯含油性觀察及試油結(jié)果，可以看出將軍廟組將二段砂組為主要含油層，是本區(qū)將軍廟組優(yōu)選評價目的層。其它6個砂組含油性較差。

2　古水流方向研究

古流向的信息會在沉積地層中以特定的形式保留下來，根據(jù)這些特定的標(biāo)志可以判斷恢復(fù)古水流的方向。研究古水流的方法歸納起來包括：確定某一點水流方向的微觀研究方法和確定大范圍水流方向的宏觀研究方法。其中微觀研究方法主要包括各種沉積構(gòu)造、礫石及長形生物化石的定向排列、地層傾角測井、磁化率各向異性等；宏觀研究方法包括重礦物分析、巖石成分分析、砂礫巖百分含量變化、沉積相及沉積體系展布、地層厚度變化、地震地層學(xué)研究及古生物研究等。根據(jù)現(xiàn)有的資料可進(jìn)行重礦物分析、巖石成分分析、砂礫巖百分含量變化、沉積相及沉積體系展布、地層厚度變化來進(jìn)行古流向研究。

2.1平地泉組古水流分析

綜合H3砂層組地層厚度分析、砂巖含量百分比分析、砂泥比分析、顏色指數(shù)分析及重礦物分析可大致推測研究區(qū)東北緣、西北緣存在主要古水系，南緣可能存在一支次要古水系。

綜合分析，工區(qū)H5砂層組北緣火14井區(qū)向中部方向可能存在古水流系，東南緣向中部地區(qū)可能有一支次要古水系的存在。

2.2將軍廟組古水流分析

綜合分析推測P2j2砂層組主要存在3個方向的古流向，大致從工區(qū)東北向西南方向為一支，西北方向中部為另一支，東南方向西南向為又一支古流向。

3　沉積相標(biāo)志研究

據(jù)現(xiàn)有資料的分析研究，在此對工區(qū)及周緣的井進(jìn)行了粒度分析，發(fā)現(xiàn)該組砂巖粒度曲線主要為兩段式與三段式（圖1），少數(shù)為多段式。斜率從較大到中等，反映小河流牽引流機(jī)制下的三角洲前緣各類砂體沉積特征，基本未發(fā)現(xiàn)典型的重力流沉積。

圖1　火西2井H32砂巖粒度概率曲線圖

沉積構(gòu)造是恢復(fù)古沉積環(huán)境的重要標(biāo)志，具有良好的指向性。沉積巖的構(gòu)造特征是沉積過程水動力條件的直接反映，沉積構(gòu)造是原地形成的，受沉積后各種作用的影響較小，具有良好的指向性。據(jù)鉆井巖芯顯示，研究發(fā)現(xiàn)工區(qū)及周緣井砂巖中普遍存在平行層理、斜層理，而且含黃色泥礫和煤屑，據(jù)此推斷可能為三角洲前緣亞相的水下分流河道沉積。

4　測井沉積微相研究

經(jīng)過對研究區(qū)H3砂層組巖性、測井曲線的分析、篩選，在此做了H6井測井曲線綜合柱狀圖（圖2）。由于該層屬于湖泊和三角洲前緣相比較穩(wěn)定的沉積環(huán)境下沉積的砂層，因其具有明顯的多級次沉積旋回和清晰的多個標(biāo)準(zhǔn)層，巖性和厚度的變化均有一定的規(guī)律可循，故在此用“旋回對比、分級控制”的旋回—厚度對比方法對H6井的測井曲線綜合柱狀圖劃分。

經(jīng)分析可將其劃分為2個二級沉積旋回，大致以1945m深度為界限。之下為三角洲前緣亞相沉積，又可劃分為2個次一級的三級旋回，大致以1990m為界限，是2個明顯的正旋回沉積；之上又可劃分為2個三級沉積旋回，為韻律不太明顯的正旋回—反旋回沉積，大致以1895m為界限。

圖2　H6井H3砂層組測井曲線綜合柱狀圖

該層H6井典型的三角洲前緣亞相水下分流河道測井巖—電響應(yīng)特征（圖3），測井曲線形態(tài)表現(xiàn)為鐘形。巖石顆粒大小由深至淺逐漸變細(xì)。為一套正旋回沉積。

圖3　H6井H3砂層組典型三角洲前緣相水下分流河道巖—電響應(yīng)特征

5　沉積相平面展布

5.1平地泉組沉積相平面分布

H31砂組是火燒山背斜和沙東1井?dāng)啾怯蛯?。本期一個重要特征是入湖水系發(fā)生變化，北西向物源比較充足，并在沙東1-火西4-火西2井區(qū)形成一個較大的三角洲砂體，構(gòu)成沙東1井?dāng)啾侵饕獌τ蜕绑w，以三角洲前緣水下分流河道沉積為主。北東向物源減少，在火燒山背斜形成一個中型三角洲儲油砂體。此外，在沙東4和火10井區(qū)各形成一個小型三角洲砂體?；鸨?井-火14-火6井區(qū)為湖灣沉積?；?5井以南及火南地區(qū)主要為濱淺湖泥坪、粉砂坪和薄砂坪沉積。

H32砂組是火燒山背斜和沙東2井?dāng)鄩K油層。以三角洲前緣水下分流河道及席狀砂沉積為主，物源仍然主要來自北東向，但北西向物源攜砂量逐漸增加。本砂組發(fā)育一個較大和兩個較小的三角洲砂體。較大砂體發(fā)育在火燒山油田區(qū)，水下分流河道呈彎曲帶狀發(fā)育，從火5向火1一直向南推進(jìn)到火4井區(qū)，水道兩側(cè)發(fā)育席狀砂。2個較小的三角洲砂體發(fā)育在沙東2-沙001井區(qū)和沙東8-火西2井區(qū)。沙東8-火西2井三角洲砂體呈舌狀分布，推測為水層。沙東2-沙001井砂體呈朵狀分布，推測為油層。沙001井1609～1613.5m井段巖芯觀察發(fā)現(xiàn)斜層理中砂巖，含黃色泥礫和煤屑，表明北西向物源存在，且離物源不太遠(yuǎn)?；鸨?井-火14井區(qū)為湖灣沉積?；鹉系貐^(qū)主要為濱淺湖泥坪、粉砂坪和薄砂坪沉積。

5.2將軍廟組沉積相平面分布

P2j21砂組位于將軍廟組頂部，為湖侵沉積，湖泊面積比P2j22大，砂體沒有P2j22發(fā)育。本砂組上部以湖相泥巖沉積為主，下部以粉細(xì)砂巖、含礫砂巖和砂礫巖沉積為主。P2j21砂組主要發(fā)育2個砂體，分布在火燒山背斜及火南2-火南5井區(qū)，砂體規(guī)模比P2j22砂組小。P2j21砂組物源方向主要為北東向?；鹞鳌硸|地區(qū)砂體不太發(fā)育，以濱淺湖泥巖沉積為主?；馃接吞锏幕?1、H501、火9井等為水下分流河道沉積，火深1、火2等以三角洲前緣席狀砂沉積為主。

本砂組主要發(fā)育3個砂體，分布在火燒山背斜、沙東3-火西3-火西1井區(qū)、火4-火7井區(qū)。其中火燒山背斜砂體規(guī)模較大，是有利的挖潛層位。P2j22砂組為較粗粒三角洲及濱淺湖沉積。物源方向主要為北東向，其次為北西向。大致以火6井為界，火6井以北為三角洲平原沉積，以南為三角洲前緣及濱淺湖沉積?；馃接吞飬^(qū)的火11、火2、火深1、H501井等為水下分流河道沉積。

6　結(jié)論

經(jīng)過對火燒山油田平地泉、將軍廟組沉積相的研究，包括巖性描述、古水流方向研究、沉積相標(biāo)志研究、測井沉積微相研究、沉積相平面展布，主要對工區(qū)平地泉組及將軍廟組沉積相綜合分析，得出以下結(jié)論：

（1）二疊系將軍廟組、平地泉組為一套完整的湖退-湖進(jìn)大型沉積旋回，內(nèi)部可分為2個亞旋回和多個次一級的小旋回。

（2）火燒山油田、沙東—火西地區(qū)各形成一個三角洲沉積體系，其中火燒山油田及沙東—火西地區(qū)為小型河流三角洲沉積?；馃接吞锶侵尬镌粗饕獊碜员睎|向，沙東—火西地區(qū)三角洲物源主要來自北西向。

（3）二疊系將軍廟組下段以河流相沉積為主，上段以三角洲相和濱淺湖沉積為主。平地泉組主要為小型三角洲、淺湖和半深湖沉積。

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1004-5716（2016）10-0082-04

2015-12-02

2015-12-24

昌吉油田蘆草溝組致密油儲層形成機(jī)制及有利目標(biāo)區(qū)預(yù)測。

劉男卿（1989-），男（漢族），湖北鄖縣人，新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：油氣儲層沉積學(xué)。