周伯玉，劉太勛，黃文華，牛　偉，徐守余

(1.中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東　青島　266580；2.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆　克拉瑪依　834000)

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準(zhǔn)噶爾盆地西北緣風(fēng)城地區(qū)白堊系油砂礦沉積特征及演化模式

周伯玉1，劉太勛1，黃文華2，牛偉2，徐守余1

(1.中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000)

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣風(fēng)城地區(qū)白堊系油砂儲量豐富，油砂油粘度極高，其分布受多重因素影響，其中沉積微相對油砂分布的影響最為顯著。筆者綜合利用巖心分析、測井資料、薄片鑒定、分析化驗(yàn)等資料，結(jié)合砂、礫巖展布特征，在對清水河組細(xì)分層的基礎(chǔ)上重新對各層的沉積微相進(jìn)行劃分，并建立測井微相模式，分析白堊系各砂層組的沉積微相類型、分布規(guī)律及演化模式。研究表明，白堊系清水河組主要發(fā)育砂巖沉積的辮狀河三角洲和礫巖沉積的扇三角洲兩類沉積體系，三角洲前緣水下分流河道、辮狀河心灘、河道砂體是油砂礦的主要儲油砂體，也是油砂的有利聚集區(qū)。研究結(jié)果為進(jìn)一步指導(dǎo)風(fēng)城地區(qū)白堊系油砂礦藏的勘探與開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。

風(fēng)城地區(qū)；白堊系；油砂礦；沉積微相；沉積演化模式

引言

油砂是我國主要的非常規(guī)油氣資源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣油砂規(guī)模及品位全國條件最優(yōu)，埋深在0～500m，較落實(shí)儲量約為2.3億噸；其中風(fēng)城地區(qū)是我國近年來發(fā)現(xiàn)的最大油砂礦富集區(qū)，地質(zhì)儲量約為1.21億噸，主要分布在侏羅系及白堊系砂巖中。準(zhǔn)確評價(jià)油砂儲量及分布狀況對后期開采油砂油有著重要的指導(dǎo)意義。在風(fēng)城地區(qū)，油砂油粘度極高，50℃時(shí)油砂油粘度為20 400～266 000mPa.s，密度為0.962 ～0.979 g/cm3，流動性差。對于這種超稠油，其分布主要受巖性控制，不同巖性內(nèi)部孔吼結(jié)構(gòu)差異明顯。在孔喉發(fā)育較好的部位，油砂油易于流動，砂巖儲層含油率高；反之，流動性差，砂巖含油率底。優(yōu)質(zhì)儲層主要受沉積微相的控制。因此，近一步落實(shí)風(fēng)城地區(qū)沉積微相類型及分布規(guī)律，對預(yù)測油砂有利富集區(qū)有重要的指導(dǎo)意義。前人研究認(rèn)為，白堊系清水河組為河流-湖泊環(huán)境下的沉積產(chǎn)物[1-3]，發(fā)育沖積扇、辮狀河和濱淺湖相沉積。筆者在此基礎(chǔ)上，通過搜集最新的鉆井取心資料，對整個(gè)風(fēng)城地區(qū)全區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，綜合利用最新的巖心分析、測井資料、薄片鑒定、分析化驗(yàn)等資料重新確定風(fēng)城白堊系清水河組各砂組的沉積相類型、分析白堊系各亞段的沉積微相類型、分布規(guī)律及演化模式，提出了自己的認(rèn)識，為進(jìn)一步指導(dǎo)油砂礦藏的精細(xì)勘探與開發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。

1　地質(zhì)概況

風(fēng)城油砂礦位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣風(fēng)城油田超稠油油藏西北部，北以哈拉阿拉特山為界，東與夏子街接壤，西鄰烏爾禾鎮(zhèn)(圖1)。準(zhǔn)噶爾盆地為一擠壓型盆地，研究區(qū)位于大型逆沖推覆構(gòu)造前端，為一東南傾的平緩單斜，整體呈西北高東南低的構(gòu)造形態(tài)。地層傾角小(5°～8°)，白堊系地層向盆地邊緣老山石炭系超覆，區(qū)內(nèi)北東走向的逆沖斷裂發(fā)育，對沉積相的發(fā)育起到一定控制作用。風(fēng)城地區(qū)在古生界石炭系基底上自下而上依次沉積了二疊系、三疊系、侏羅系和白堊系地層，各地層間均呈不整合接觸，油砂主要分布在白堊系和侏羅系地層中。

圖1研究區(qū)地理位置圖

Fig.1Location of the oil sand deposits in the Fengcheng area

白堊紀(jì)時(shí)期，構(gòu)造活動較弱，盆地邊緣緩慢隆升，遭受剝蝕，盆內(nèi)相對下降。西北部的哈拉阿拉特山主體仍有抬升活動，構(gòu)造運(yùn)動主要表現(xiàn)為間歇性沉降活動。白堊系處于泛盆沉積階段，整體呈周緣高、內(nèi)部低的湖盆沉積，物源主要來自北部的哈拉阿拉特山；早白堊世盆地發(fā)生一次大規(guī)模水進(jìn)，沉積一套山麓環(huán)境下的近源沉積；至晚白堊世湖盆驟然縮小，僅在東南部殘留規(guī)模較小的湖盆[4]。白堊系沉積厚度為0～250m，地層南厚北薄并逐漸尖滅。底部為礫巖沉積，礫巖層之上沉積一套厚度較大的砂巖。根據(jù)白堊系巖性組合、沉積旋回及層序地層關(guān)鍵界面的識別，自下而上劃分為清三段(K1q3)、清二段(K1q2)和清一段(K1q1)。K1q3段為一套底礫巖沉積，沉積厚度范圍為0～33.5m，平均為18m，含油率低；K1q2段以砂巖沉積為主，沉積厚度0～128m，平均76.5m，含油率較高。根據(jù)其內(nèi)部沉積旋回發(fā)育特征自下而上進(jìn)一步劃分為K1q2-3、K1q2-2和K1q2-13個(gè)砂層組；K1q1段沉積厚度0～102m，平均75m；頂部遭受不同程度的剝蝕，厚度變化大。

2　沉積儲層特征

2.1巖石學(xué)特征

2.1.1巖石類型及巖性特征

白堊系清水河組K1q3段沉積物主要為灰綠色、深灰色砂質(zhì)中細(xì)礫巖，礫石含量平均約70%。礫石成分復(fù)雜，礫徑為0.2～1.6cm，分選磨圓均較差。顆粒呈次棱角狀，礫石間充填砂、粉砂和粘土級碎屑，偶見黃鐵礦晶體，膠結(jié)程度中等。接觸方式主要為點(diǎn)接觸，其次為線-點(diǎn)接觸。頂部為一套薄層灰色，灰綠色泥質(zhì)粉砂、泥巖沉積。在西北部的砂礫巖呈紫紅色、肉紅色，表明底礫巖從西北向東南由氧化環(huán)境逐漸變?yōu)檫€原環(huán)境沉積[5-6]。

K1q2-3砂層組以中砂、極細(xì)砂和細(xì)砂巖為主，巖石類型主要為灰色、深灰色巖屑砂巖、長石巖屑砂巖和少量的巖屑砂巖(圖2)。砂巖顆粒分選中等，呈次棱角-次圓狀，磨圓度中等-好，呈顆粒支撐，膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主。巖屑砂巖結(jié)構(gòu)組分中，石英含量9.0%～45.0%，平均20.76%；長石含量10.0%～24.0%，平均18.86%；巖屑含量35.0%～78.0%，平均60.62%。長石巖屑砂巖組分中，石英含量15.0%～40.0%，平均23.16%；長石含量25.0%～35.0%，平均27.6%；巖屑含量35%～63%，平均50.55%。由此可以看出，沉積物成分成熟度較低，沉積物粒度相對較粗，形成于水動力相對較強(qiáng)的弱還原環(huán)境中。

圖2K1q2-3砂組巖石礦物組分三角圖
Fig.2Triangular diagram of the mineral composition in the K1q2-3sand beds

2.1.2碎屑成分

薄片鑒定表明，風(fēng)城地區(qū)K1q3段底礫巖中礫石成分復(fù)雜，以火成巖為主，包括凝灰?guī)r、安山巖、流紋巖、花崗巖等，其次為石英巖、霏細(xì)巖、硅質(zhì)巖和砂巖等。雜基主要為泥質(zhì)，膠結(jié)物為黃鐵礦。重礦物成分中以不穩(wěn)定礦物黃鐵礦含量最高(平均81.22%)，其次為白鈦石和綠簾石。K1q2-3砂層組中石英含量相對較低，次生加大現(xiàn)象常見，自形程度較好。長石主要為斜長石，部分泥化或絹云母化較強(qiáng)。巖屑以凝灰?guī)r為主，其次為霏細(xì)巖、泥巖。膠結(jié)物主要為均勻分布的方解石膠結(jié)物，通常含量為1%～3%，局部含有少量的黃鐵礦，黃鐵礦呈凝塊狀不均勻分布，膠結(jié)類型主要為孔隙式膠結(jié)，多呈顆粒支撐結(jié)構(gòu)。雜基主要為泥質(zhì)，含量變化大，最低為1%，最高25%。重礦物主要為黃鐵礦，其次為鈦鐵礦、白鈦石及綠簾石，其沉積物母巖主要為中酸性的巖漿巖?？傮w上看，區(qū)內(nèi)石英、長石含量低，巖屑含量高，不穩(wěn)定礦物較穩(wěn)定礦物發(fā)育，表明沉積物離物源相對較近，成分成熟度較低[7,8]。

2.1.3粒度特征

K1q3段底部沉積物主要為中細(xì)礫巖，礫石及中粗砂巖中滾動和跳躍組分含量最高，約占85%，礫石間部分粉細(xì)砂巖和粘土等懸浮組分含量較少；頂部的泥質(zhì)粉砂巖、泥巖沉積厚度較薄，以懸浮組分為主，其次為跳躍組分。K1q2-3砂組沉積顆粒主要為中細(xì)粒砂巖、極細(xì)砂巖，含少量礫石。粒度概率累積曲線主要為兩段式，其次為三段式。兩段式概率曲線以跳躍總體為主(含量在60%以上)，次為懸浮總體，其傾角為60°，分選中等-好，細(xì)截點(diǎn)在(2.5～3.5)Φ區(qū)間內(nèi)，屬于中、細(xì)粉砂級，反映河道砂體的典型曲線特征，是辮狀河水下分流河道中較強(qiáng)水流作用的產(chǎn)物；三段式概率曲線由少量的滾動總體(含量3%～5%)、跳躍總體(含量30%～40%)和懸浮總體組成，傾角45°左右，粗截點(diǎn)(1～2)Φ，細(xì)截點(diǎn)(3.5～4.5)Φ，分選中等-差，反映辮狀河三角洲水下分流河道砂體遭受一定的湖浪改造作用(圖3)。

圖3K1q2-3砂層組的主要粒度概率累積曲線

Fig.3Grain size probability accumulation curves for the sandstones from the K1q2-3sand beds

2.1.4沉積構(gòu)造

在K1q3段砂礫巖中水動力較強(qiáng)，礫石快速堆積，多呈正韻律，塊狀層理發(fā)育，可見疊瓦狀構(gòu)造和礫石定向排列。層內(nèi)發(fā)育多個(gè)下粗上細(xì)的正韻律，垂向上相互疊加，構(gòu)成了厚層砂礫巖沉積。頂部薄層細(xì)粒沉積物中可見水平層理及塊狀層理(圖4)，反映了強(qiáng)水動力條件下的近源沉積特征。

K1q2-3砂組中沉積構(gòu)造豐富，包括各類型層理構(gòu)造、沖刷充填構(gòu)造、生物擾動構(gòu)造等。在中下部砂巖中可見平行層理、槽狀交錯(cuò)層理板狀交錯(cuò)層理、波狀層理、塊狀層理、浪成交錯(cuò)層理等。其中平行層理與低角度板狀交錯(cuò)層理形成于水動力較強(qiáng)的水下分流河道砂體中，顆粒較粗，多為中砂巖。平行層理厚度較大，通常0.2～2.1m，底部常發(fā)育有沖刷面。板狀交錯(cuò)層理沉積厚度0.15～0.65m，內(nèi)部各紋層傾向相同，順?biāo)鞣较騼A斜，頂部為平行層理所截。槽狀交錯(cuò)層理與波狀層理通常相互伴生，槽狀交錯(cuò)層理，主要發(fā)育于細(xì)砂巖中，紋層在頂部為波狀層理所切割，厚度0.15～0.7m，槽狀層理規(guī)模中等，底部常為沖刷面，并含少量泥礫；波狀層理沉積物粒度較槽狀層理細(xì)，以粉細(xì)砂巖為主，反映水動力強(qiáng)度逐漸減弱，水體變淺，波浪作用明顯。

砂層組內(nèi)部由兩類正韻律相互疊置而成，一類頂部巖性最細(xì)為粉細(xì)砂巖(此類正韻律約占80%)，另一類則漸變成粉砂巖、泥巖(水下分流河道間沉積產(chǎn)物)，單個(gè)正韻律沉積厚度0.2～2.9m；底部一般為沖刷面，沉積物以中粗砂巖為主，含灰色泥礫，發(fā)育強(qiáng)水動力條件下的各類構(gòu)造；向上粒度逐漸變細(xì)，漸變?yōu)榉奂?xì)砂巖或泥巖，沉積水體變淺水動力減弱，水生生物活動頻繁，在泥巖中可見生物潛穴。韻律特征反映了強(qiáng)水動力的辮狀河三角洲沉積的反復(fù)遷移和沖刷、疊置沉積過程[9]。

圖4 K1q3段及K1q2段內(nèi)部典型沉積構(gòu)造現(xiàn)象

K1q3段：a.重13井，461.8m，礫石成分復(fù)雜，呈定向排列；b.Z115井，113m，礫石正韻律堆積；c.Z115井，111.75m，含油礫巖；d.F3066井，265.23m，灰綠色粉砂質(zhì)泥巖.K1q2段：e.DF314井，175.0m，底部槽狀交錯(cuò)層理，頂部波狀層理；f.FZI208井，170.7m，沖刷面，含大型泥礫；g.FZI208井，164.2m，底部平行層理被沖刷面所截，含小泥礫，正韻律；h.FZI208井，164.8m，中細(xì)砂巖，下部低角度板狀交錯(cuò)層理，其頂部被平行層理所截；i.風(fēng)砂202井，220.9m，正韻律，泥礫快速堆積，頂部發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理

Fig.4Representative sedimentary structures in the K1q3and K1q2members

2.1.5測井響應(yīng)特征

風(fēng)城地區(qū)白堊系不同微相在自然電位、自然伽馬、電阻率、密度等各類測井曲線上都呈現(xiàn)出特定的形態(tài)。K1q3段底礫巖對應(yīng)扇三角洲相中的辮狀分流河道微相，在測井曲線上特征明顯，呈高電阻率、高密度的特征；K1q2-3砂層組內(nèi)部主要有箱型、鐘形、齒形3類測井曲線形態(tài)。通常自然電位為箱型與鐘形曲線的組合，對應(yīng)水下分流河道微相，反映沉積水動力逐漸減小，顆粒表現(xiàn)為正韻律。水下分流河道間沉積物粒度細(xì)，且沉積厚度薄，在自然伽馬曲線上呈高幅齒形。前緣席狀砂微相形成于低能環(huán)境下，水體相對較深，沉積物粒度細(xì)，沉積厚度較大，其伽馬曲線為中幅齒形[10](圖6)。

2.2沉積微相展布規(guī)律

2.2.1沉積微相剖面分布特征

風(fēng)城地區(qū)白堊系主力砂體的沉積微相在東西向剖面上連續(xù)展布(圖7)，但沉積厚度變化較大。K1q3段主要發(fā)育扇三角洲的辮狀分流河道及漫灘沼澤微相，通常離物源越近，沉積厚度越大。 F30024、F30038井位于重1斷塊，漫灘沼澤相細(xì)粒沉積厚度大，表明其可能位于分流河道間或單個(gè)扇體之間的低洼地區(qū)；K1q2段內(nèi)部主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣水下分流河道及水下分流河道間沉積，為多期河道垂向上相互疊加的結(jié)果，其中在過2號礦物源流動方向的DF315、風(fēng)重023井一帶和1號礦物源方向的F3068、F3032井附近，河道砂體沉積較厚。

圖5 FZI208井白堊系清水河組取心井段(145.0～190.8m)沉積微相

Fig.5Sedimentary microfacies of the core interval (145.0-190.8 m) of the FZ1208 well in the Cretaceous Qingshuihe Formation

圖6 風(fēng)城白堊系常見的測井曲線形態(tài)

a.高電阻、高密度，F(xiàn)10325;b.箱型，F(xiàn)3069;c.鐘形，F(xiàn)10310;d.中等幅度齒形，F(xiàn)30024

Fig.6Well logs for individual wells through the Cretaceous Qingshuihe Formation

2.2.2沉積微相平面展布特征

(1)砂、礫巖平面分布規(guī)律

清三段(K1q3)底部砂礫巖沉積厚度0～26m，在西北部沿著3號至2號礦一帶、北部1號礦附近沉積厚度最大，向南、東南方向逐漸減薄，并相變?yōu)槟鄮r；在1號礦中下部的F30024井、F30038井附近分叉為兩條辮狀分流河道。礫巖百分含量為0～99.43%，變化較大，平均含量66.24%。在1、2、3號礦附近礫巖含量均在65%以上，反映其為扇三角洲平原辮狀河道沉積的主要部位。砂體的平面分布特征

圖7風(fēng)城地區(qū)東西向過DF313-重5井沉積微相剖面圖

Fig.7Cross-sections showing the distribution of the sedimentary microfacies through the DF313 to Zhong 5 wells in the Fengcheng area

直接決定了沉積微相的平面展布情況。平面上來看，K1q2-3砂層組砂巖厚度10～34m，平均23.3m，北部1號礦、重1斷塊以南，西部在重32斷塊及其南部，砂巖厚度較大。整體上來看，工區(qū)中部砂巖發(fā)育最好，砂地比較高，平均73.72%，向工區(qū)南部及東南部降低；K1q2-2砂層組砂體分布規(guī)律與K1q2-3相似，砂體沿物源方向展布，在工區(qū)中部沉積厚度達(dá)到最大，砂厚8～30m，平均18.8m，砂地比平均68.96%，向東部及南部砂巖厚度逐漸減薄，并向東南部漸變?yōu)槟鄮r；K1q2-1砂厚差異較大，分布范圍1.15～36m，平均15.9m，東部對應(yīng)沉積厚度最大，相應(yīng)的砂厚也最大；K1q1段地表遭受不同程度的剝蝕，導(dǎo)致該層砂巖厚度變化大，最高可達(dá)60m。

(2)沉積微相發(fā)育特征

①扇三角洲沉積特征

前人研究認(rèn)為白堊系底部底礫巖沉積(K1q3段)為沖積扇相沉積。筆者通過系統(tǒng)的巖心觀察發(fā)現(xiàn)，該區(qū)除北部靠近物源的部分井區(qū)以外，不發(fā)育沖積扇環(huán)境中由于沉積物暴露地表而形成的呈氧化色的砂礫巖。且該區(qū)沉積的礫石的粒徑較沖積扇中礫石小，靠近物源部位未見到粗-巨礫。研究區(qū)整體為一斷陷湖盆，向西南地勢逐漸降低，對應(yīng)沉積階段湖盆快速擴(kuò)張，為扇三角洲的形成創(chuàng)造了條件，因此該區(qū)砂礫巖沉積階段對應(yīng)扇三角洲相沉積[11-12]。由沖積扇攜帶大量的沉積物流出山口后經(jīng)短距離運(yùn)移直接進(jìn)入湖盆從而形成扇三角洲，主要發(fā)育辮狀分流河道及漫灘沼澤微相(圖8)。

②辮狀河三角洲沉積特征

風(fēng)城地區(qū)白堊系清一段(K1q1)、清二段(K1q2)為一套辮狀河入湖后形成的三角洲相沉積，由西北至東南方向依次發(fā)育有三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相及前三角洲亞相，其中以三角洲前緣亞相沉積為主，主要包括水下分流河道和水下分流河道間微相(圖9)。

圖8風(fēng)城地區(qū)白堊系K1q3段沉積微相平面圖

Fig.8Planar distribution of the sedimentary microfacies in the K1q3member in the Fengcheng area

水下分流河道微相主要發(fā)育在風(fēng)城地區(qū)中部風(fēng)砂73-風(fēng)重007-重1井區(qū)、西部風(fēng)砂16井區(qū)-重32井區(qū)一帶，形成于坡度緩、水動力較強(qiáng)的沉積背景下，沉積構(gòu)造豐富[13]，發(fā)育水平層理、板狀交錯(cuò)層理、波狀層理及槽狀交錯(cuò)層理等。沉積物粒度較粗，主要為中、細(xì)砂巖，底部含少量礫石，自下而上發(fā)育多個(gè)由粗變細(xì)的正旋回，垂向上疊加形成厚度數(shù)米至數(shù)十米的水下分流河道沉積。電測曲線多呈幅度值較高的齒化鐘形或箱形。

水下分流間灣微相位于河道分叉處的相對低洼地區(qū)，本區(qū)主要發(fā)育在重1斷塊南部水下分流河道末端，形成于水動力弱、水體相對較淺的沉積環(huán)境中。沉積物粒度細(xì)，以灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，發(fā)育水平層理、波狀層理及透鏡狀層理，可見生物擾動構(gòu)造。在電測曲線上表現(xiàn)為自然伽馬值高，自然電位靠近或與基線較平直段重合。

圖9風(fēng)城白堊系清水河組各研究單元沉積微相平面展布圖

a.K1q2-3砂層組；b.K1q2-2砂層組；c.K1q2-1砂層組;d.K1q1砂層組

Fig.9Planar distribution of the sedimentary microfacies in the individual members and beds of the Cretaceous Qingshuihe Formation in the Fengcheng area

圖10準(zhǔn)噶爾盆地西北緣風(fēng)城白堊系沉積模式圖

Fig.10Sedimentary model for the Cretaceous Qingshuihe Formation in the Fengcheng area

3　沉積演化模式

風(fēng)城地區(qū)白堊系清水河組清一段、清二段的沉積背景為三角洲沉積。河流攜帶大量的碎屑物質(zhì)經(jīng)短距離的運(yùn)移，直接進(jìn)入湖泊，分別在1號礦及2號礦附近形成兩個(gè)辮狀河三角洲朵體。K1q3時(shí)期，湖平面快速擴(kuò)張，水流攜帶大量的砂礫巖從山口流出，經(jīng)過短距離運(yùn)移后進(jìn)入湖盆，形成扇三角洲，其沉積微相以辮狀分流河道和漫灘沼澤沉積為主；K1q2-3沉積時(shí)期，湖平面持續(xù)上升，沒過整個(gè)工區(qū)，該時(shí)期對應(yīng)湖侵體系域。辮狀河攜帶大量的泥砂經(jīng)短距離搬運(yùn)直接進(jìn)入湖盆，形成辮狀河三角洲前緣亞相沉積；K1q2-2沉積時(shí)期，持續(xù)湖侵，水體繼續(xù)加深，向物源方向推進(jìn)，整體依然以辮狀河三角洲前緣亞相為主，其次為辮狀河三角洲平原亞相；K1q2-1時(shí)期湖平面略有下降，湖平面向工區(qū)南部縮減，辮狀河三角洲前緣沉積范圍增大；至K1q1沉積末期逐漸進(jìn)入高位域早期，呈進(jìn)積式沉積，湖平面下降，三角洲前緣沉積范圍縮小，工區(qū)西北部發(fā)育辮狀河流相沉積[14](圖10)。

4　微相類型與油砂分布的關(guān)系

通過對鉆遇的油砂含油率分析顯示，風(fēng)城白堊系油砂縱向上呈多層系分布。清三段底礫巖含油率極低，常為油跡、熒光級別；清二段為工區(qū)內(nèi)的主要含油層系，含油率6%～19%，平均9%。選取質(zhì)量含油率≥6%為下限，包括飽含油、富含油以及部分油浸級巖心，各亞段油砂有效厚度差異大，橫向穩(wěn)定延伸，縱向連通性較差。底部K1q2-3亞段油砂發(fā)育最好，油砂層厚度最高可達(dá)34m，平均5.4m；其次為K1q2-2亞段，平均4.6m；K1q1段埋深變淺，距離物源較遠(yuǎn)，油氣在縱向上運(yùn)移時(shí)因缺乏足夠的動力導(dǎo)致含油率大幅下降。

風(fēng)城油砂的分布主要受控于沉積微相和構(gòu)造兩個(gè)因素。微相類型直接決定砂體發(fā)育程度，砂體分布較厚，儲層物性較好的區(qū)域，油砂的厚度大，品質(zhì)好。對比表明，三角洲前緣水下分流河道微相，辮狀河心灘、河道微相砂體發(fā)育，為油砂的有利聚集區(qū)[15]。東區(qū)水下分流河道砂體沉積厚度大、分布范圍廣，故其有效厚度及含油面積最大，疊合含油面積約11.17km2；西區(qū)2、3號礦在早期的清二段沉積小范圍的三角洲前緣水下分流河道砂體。清一段伴隨湖盆向東南方向萎縮，沉積微相演變?yōu)檗p狀河心灘沉積，砂體沉積規(guī)?？s減，含油范圍及油砂品質(zhì)均降低。

研究表明，沉積相對油砂的宏觀控制影響明顯。主河道受石炭系基底地形控制，主河道區(qū)砂體厚度大、泥巖夾層少，主河道兩邊砂體厚度減薄、泥巖夾層增多。儲層的非均質(zhì)性影響油砂的含油豐度，均質(zhì)性好的油砂含油性好，均質(zhì)性差的油砂含油性差。多數(shù)情況下，發(fā)育塊狀或水平層理的砂巖均質(zhì)性要好于發(fā)育交錯(cuò)層理的砂巖。風(fēng)城地區(qū)白堊系各砂層組的油砂分布主要受控于沉積微相類型，油砂主要富集于三角洲平原辮狀河心灘和三角洲前緣水下分流河道微相中。

5　結(jié)論

通過對風(fēng)城白堊系清水河組各段的沉積特征及演化模式的研究，主要得到以下3點(diǎn)認(rèn)識：

(1)風(fēng)城白堊系清水河組主要發(fā)育有扇三角洲相、辮狀河三角洲相沉積。K1q3段為一套底部以砂礫巖沉積為主，頂部為薄層粉砂質(zhì)泥巖及泥巖沉積的扇三角洲相，發(fā)育辮狀河分流河道和漫灘沼澤微相。K1q2段和K1q1段發(fā)育砂巖沉積體系。K1q2內(nèi)部發(fā)育3個(gè)正旋回，分別為K1q2-3、K1q2-2和K1q2-13個(gè)砂層組。物源來自1、2號礦北部山體，發(fā)育辮狀河入湖形成的三角洲沉積，以前緣亞相為主，進(jìn)一步分為水下分流河道、水下分流河道間微相。

(2)白堊系主要沉積相的垂向沉積演化模式為扇三角洲—辮狀河三角洲—辮狀河。研究區(qū)為一典型斷陷湖盆，在該構(gòu)造背景下，白堊紀(jì)初期湖平面快速擴(kuò)大，北部大量的砂礫巖進(jìn)入湖盆形成扇三角洲；白堊系中期(K1q2段)湖盆持續(xù)擴(kuò)張達(dá)到最大，河流攜帶以砂巖為主的大量沉積物進(jìn)入湖泊形成辮狀河三角洲；至白堊系末期湖盆向東南部萎縮，形成以辮狀河為主的沉積體系。

(3)風(fēng)城油砂的分布主要受控于沉積微相和構(gòu)造兩個(gè)因素。微相類型直接決定砂體發(fā)育程度，砂體分布較厚、儲層物性較好的區(qū)域，油砂的厚度大、品質(zhì)好。三角洲前緣水下分流河道微相，辮狀河心灘、河道微相砂體發(fā)育，為油砂的有利聚集區(qū)。清二、清一段中水下分流河道、心灘微相砂體物性好，含油率平均9%，油砂品質(zhì)好，為主要的油砂富集區(qū)。

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Sedimentary characteristics and model for the Cretaceous oil sand deposits in the Fengcheng area, northwestern Junggar Basin

ZHOU Bo-yu1, LIU Tai-xun1, HUANG Wen-hua2, NIU Wei2, XU Shou-yu1

(1.SchoolofGeosciences,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,Shandong,China; 2.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,XinjiangOilFieldCompany,Karamay834000,Xinjiang,China)

The Cretaceous oil sand resources reside in the Fengcheng area, northwestern Junggar Basin. The present paper focuses, in terms of core and thin section examination, well logs and laboratory data, on the type, distribution and evolution of sedimentary microfacies and construction of the sedimentary model for the Cretaceous Qingshuihe Formation. Two depositional systems are recognized in the Cretaceous Qingshuihe Formation: braided delta and fan delta depositional systems. The delta front subaqueous distributary channel, braided channel bar and channel sandstones are favourable for the accumulation of oil sands. The results of research in this study may provide useful

to the future exploration and development of the Cretaceous oil sand deposits in the Fengcheng area.

Fengcheng area; Cretaceous; oil sand deposit; sedimentary microfacies; sedimentary model

1009-3850(2016)02-0011-09

2015-03-27； 改回日期： 2015-05-16

周伯玉(1990-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)地質(zhì)。E-mail:zhouboboyu@sina.com

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41202090)、中央高校自主創(chuàng)新項(xiàng)目(13CX02037A)、山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2010DQ004)

P534.53

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