準(zhǔn)噶爾盆地車排子車60井區(qū)齊古組沉積微相研究

準(zhǔn)噶爾盆地車排子車60井區(qū)齊古組沉積微相研究

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的60個(gè)齊固組是重要的車輛排水油層系統(tǒng)。經(jīng)過多年的勘探開發(fā)及研究,對(duì)車排子車60井區(qū)的地質(zhì)特征和成藏規(guī)律取得了一定的認(rèn)識(shí),滾動(dòng)勘探開發(fā)也取得了較為豐碩的成果,但隨著滾動(dòng)勘探開發(fā)工作的深入,由于精細(xì)沉積相缺乏系統(tǒng)分析,沉積與油氣富集的關(guān)系有待深入研究,原有的認(rèn)識(shí)對(duì)目前的勘探開發(fā)暴露了“精細(xì)化程度”不夠的問題,制約著下步滾動(dòng)勘探開發(fā)的進(jìn)展。綜合考慮車60井區(qū)的實(shí)際資源潛力,需要對(duì)車60井區(qū)的油氣地質(zhì)特征深化認(rèn)識(shí)、剖析油氣成藏的主控因素,確定沉積微相類型,分析砂體展布特征,探索油氣聚集的差異性,進(jìn)一步明確復(fù)雜的油氣聚集規(guī)律,為車60井區(qū)滾動(dòng)勘探生產(chǎn)提供必要的支撐。1封閉斷塊及儲(chǔ)層精細(xì)劃分車排子油田車60井區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣車排子油田西南部,距克拉瑪依市南74km處。區(qū)內(nèi)地表為戈壁和農(nóng)田,平均地面海拔315m。研究區(qū)內(nèi)正斷裂發(fā)育,在斷裂帶的中盤與下盤是油氣藏形成的主要區(qū)域。主要由近東西向的車60井南斷裂、車60井北斷裂與近南北向的車60井西斷裂垂向相交夾持形成的半封閉斷塊(見圖1),齊古組油藏頂面構(gòu)造形態(tài)為向南東傾的單斜,斷塊內(nèi)形成多個(gè)地層巖性圈閉油氣藏。車60井區(qū)鉆遇的地層自上而下主要為獨(dú)山子組(N2d)、塔西河組(N1t)、沙灣組(N1s)、安集海組(E3a)、吐谷魯群(K1tg)、齊古組(J3q)、西山窯組(J2x)、三工河組(J1s)、八道灣組(J1b)、上烏爾禾組(P2w)。其中目的層整體上由西北向西南方向變薄,與上下地層呈不整合接觸,頂部地層遭受不同程度剝蝕。以沉積旋回為依據(jù),從高級(jí)次到低級(jí)次,逐級(jí)進(jìn)行了對(duì)比,同時(shí)結(jié)合考慮相變規(guī)律等來進(jìn)行研究區(qū)地層對(duì)比劃分。將齊古組自下而上劃分為J3q3、J3q2、J3q1三個(gè)砂層組,進(jìn)一步細(xì)分為J3q31、J3q2332、J3q1221、J3q2222、J3q3223、J3q4224、J3q1七個(gè)小層。研究區(qū)儲(chǔ)層主要為J3q32、J3q4224、J3q1331、J3q2332及J3q1五個(gè)小層。J3q2上部為砂礫巖,中部為細(xì)砂巖、含礫砂巖,下部為砂礫巖沉積(見圖2)。2層的聚集特征2.1儲(chǔ)層巖石成分成熟度齊古組巖性以砂質(zhì)小礫巖及含礫不等粒砂巖為主。儲(chǔ)層碎屑成分以巖屑(51.7%)為主,次為石英(25.2%)、長石(23.1%);巖屑以火成巖巖屑、變質(zhì)巖巖屑為主,次為沉積巖巖屑。用穩(wěn)定礦物(石英)與不穩(wěn)定礦物(巖屑+長石)含量之比來衡量巖石成分成熟度為0.32,反映了該區(qū)巖石成分成熟度為較低,說明了沉積速度快,水動(dòng)力能量變化快的特點(diǎn)。儲(chǔ)層長石輕泥化、中等伊利石化,常見長石溶解,還有局部方解石交代現(xiàn)象。顆粒磨圓多為次棱角狀,分選中等,膠結(jié)類型主要為孔隙式;膠結(jié)物主要為方解石,含量為5.3%,膠結(jié)程度中等—致密;雜基主要為高嶺石和泥質(zhì)9.0%。儲(chǔ)層中黏土礦物以伊蒙混層為主,平均含量為41.8%,其次為伊利石,含量23.1%,綠泥石14.9%和高嶺石12.9%。因此,儲(chǔ)層具有嚴(yán)重的水敏性。儲(chǔ)集層主要為粒間孔和粒間溶孔。毛管壓力曲線形態(tài)為偏細(xì)歪度,孔徑平均值14～82μm,最大孔徑22～200μm,統(tǒng)計(jì)面孔率0.095%～7.200%,儲(chǔ)層孔喉配位數(shù)以0～2為主;孔隙度為7.2%～13.5%,平均10.45%,滲透率0.17×10-3～2570×10-3μm2,平均4.3×10-3μm2,屬低孔、低滲儲(chǔ)集層。2.2儲(chǔ)層巖石結(jié)構(gòu)齊古組粒度概率曲線多為兩段式。兩段式發(fā)育懸浮總體,含量占80%～90%,次為滾動(dòng)跳躍總體,含量為10%～20%。辮狀分流河道上游粗截點(diǎn)在-1～-1.3?(即2mm左右),辮狀分流河道下游粗截點(diǎn)移至1～1.5?(即0.5mm左右),總體以牽引流沉積為主,且粒度較曲流河粗的特點(diǎn),說明水動(dòng)力強(qiáng),沉積物快速堆積,分選差,完全符合辮狀河三角洲相的水動(dòng)力特點(diǎn)(見圖3)。儲(chǔ)層巖石的平均粒徑(Mz)為3.52,標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)為2.04,分選差,偏度(Sk)為0.63,為正偏態(tài),峰態(tài)(KG)一般在1.25之間,表現(xiàn)為尖峰狀。粒度結(jié)構(gòu)參數(shù)表現(xiàn)為辮狀河三角洲相特征。齊古組所夾泥巖主要為淺灰色、土灰色,其次為綠灰色、褐色、淡綠色、灰色、褐紅色。巖石中有菱鐵礦析出,表明為弱還原條件下的沉積產(chǎn)物。底部具有沖刷充填構(gòu)造(見圖5),沖刷充填構(gòu)造表明主要受河流控制的沉積產(chǎn)物。2.3不同巖性的穩(wěn)定性重礦物來源分析本文以碎屑輕、重礦物分析法和砂巖含量法為基礎(chǔ),結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料及前人研究成果進(jìn)行綜合分析,從而確定了車排子油田侏羅系齊古組沉積時(shí)的主物源區(qū)。根據(jù)碎屑輕礦物的定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,工區(qū)石英平均含量22%～26%,長石平均含量21%～23%,巖屑平均含量45%～52%。巖屑中火成巖巖屑(平均28.2%,以噴發(fā)巖為主,含少量隱晶巖)>變質(zhì)巖巖屑(平均17.6%,千枚巖為主,其次為石英巖)>沉積巖巖屑(平均10.93%,主要是泥巖巖屑),其外還有云母等不穩(wěn)定礦物。根據(jù)其巖石成分推測其母巖主要為火成巖和變質(zhì)巖。平面上石英的百分含量從北西車28井22%向南東方向車606井27%有增加的趨勢,說明研究區(qū)的物源方向可能為其西北緣車排子凸起和北部山地。據(jù)統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定重礦物的含量平均為1%,不穩(wěn)定礦物平均占99%左右,穩(wěn)定組分主要是鋯石、白鈦礦、石榴石、鈦鐵礦、電氣石。各種陸源重礦物的抗風(fēng)化能力差別很大,鋯石、電氣石是穩(wěn)定礦物中穩(wěn)定度、抗風(fēng)化能力最強(qiáng)的礦物組份,也是通常用于判別物質(zhì)來源方向的礦物組份。從穩(wěn)定重礦物在平面上的分布特征來看,總體變化趨勢為由西北向東南南含量增加,如車28井(3.6%)至車606井(5.8%)。磷灰石、綠簾石、黑云母和普通輝石等不穩(wěn)定重礦物的抗風(fēng)化能力弱,在搬運(yùn)過程中,隨著搬運(yùn)距離的增大,其含量逐漸減少。依據(jù)以上重礦物的特征,依次排列出該類重礦物含量。計(jì)算各井重礦物的ZTR值{即(金紅石+鋯石+電氣石)/重礦物總量*100%}為12.7%～24.8%,平均17.4%,據(jù)此可以看出ZTR值由北偏西方向的車28井(3.2%)至南部的車606井(23.5%)逐漸增大(見圖4),由此判斷本區(qū)的物源主要來自于北西和正北方向。J3q3223層砂地比在車28井比值為0.4,高值在車606,車604,車60井,最高值達(dá)到1。這些高值在平面上呈帶狀分布,延伸方向以北西—南東方向?yàn)橹?。J3q3223層砂地比值在車281,車604,車6007,車6006井達(dá)到0.4以上,高值出現(xiàn)在車605,車6030,車606井及附近,達(dá)到0.8以上,在平面上呈條帶狀延伸,延伸方向均為北西—南東方向。3礫石巖地震相標(biāo)志通過沉積學(xué)分析方法,包括野外露頭考察及巖芯沉積層序分析、砂礫巖沉積構(gòu)造序列、粒度、粒序及韻律性、水動(dòng)力條件及能量變化、泥巖及礫巖特征等,結(jié)合巖芯相標(biāo)定測井相特征,并參考了三維地震相分析結(jié)果,具有以下相標(biāo)志。3.1主要的相標(biāo)記3.1.1沉積特征及沉積相碎屑顆粒以次棱角—次圓狀為主,分選較差。用穩(wěn)定礦物(石英)與不穩(wěn)定礦物(巖屑+長石)含量之比來衡量巖石成分成熟度為0.32,反映了該區(qū)巖石成分成熟度為較低,說明了沉積速度快,水動(dòng)力能量變化快的特點(diǎn),同時(shí)也反映了沉積物母巖成分復(fù)雜,物源頻繁變化的沉積特點(diǎn)。根據(jù)古地理背景齊古組工區(qū)在準(zhǔn)噶爾陸相湖盆中所處的地理位置,應(yīng)屬低彎度的多河道系辮狀河進(jìn)入湖泊形成辮狀河三角洲。由于近源且坡降較大,河流對(duì)沉積物的搬運(yùn)能力較強(qiáng),多以推移質(zhì)和躍移質(zhì)為主,屬高能量的河流進(jìn)入湖泊。因此,沉積的單層厚度大,碎屑粗,多為含礫不等粒砂巖、砂礫巖及各種粒級(jí)的砂巖。依據(jù)含礫部分的厚度占碎屑巖總厚度的比例關(guān)系,本區(qū)屬砂礫質(zhì)辮狀河三角洲相。3.1.2sq3水動(dòng)力特點(diǎn)分析前述粒度概率曲線為兩段式。兩段式發(fā)育懸浮總體,且斜率總體較緩,說明上游水動(dòng)力強(qiáng)發(fā)育泥石流沉積,而分流河道微相則以牽引流沉積為主,且粒度較曲流河粗的特點(diǎn),沉積物快速堆積,分選差,完全符合辮狀河三角洲相的水動(dòng)力特點(diǎn)。3.1.3層序界面表面微相辮狀河三角洲平原亞相中的辮狀分流河道,河床穩(wěn)定性差,辮狀分流在側(cè)向遷移頻繁、迅速,表現(xiàn)為不同砂礫巖體的錯(cuò)疊,平面上為條帶狀或帶狀透鏡體。在沉積剖面中一般不發(fā)育由天然堤、決口扇和河漫灘等微相組成的頂層沉積。而粗碎屑的河床底層沉積極為發(fā)育,其厚度一般是頂層亞相厚度的4倍,甚至更大,并與下伏巖層呈突變或沖刷接觸(見圖2,見圖5)。因此,頂層亞相不發(fā)育是本區(qū)辮狀分流河道沉積層序中的一個(gè)重要特點(diǎn),因此垂向加積是主要的沉積方式,而粒級(jí)在縱向上的正韻律性和沉積構(gòu)造的規(guī)律性遠(yuǎn)不如正常三角洲相分流河道清楚。3.1.4雙向水流標(biāo)志本區(qū)齊古組沉積物源充足,砂礫巖體發(fā)育,厚度較大,并與濱淺湖相呈互層。因此,在前述沉積構(gòu)造、粒度結(jié)構(gòu)特征等均有雙向水流標(biāo)志,這一點(diǎn)尤為重要。綜上所述,車60井區(qū)物源主要來自西北方向。根據(jù)車604井、車606井取芯段詳細(xì)觀察與描述,并在縱橫向上與鄰井進(jìn)行了對(duì)比分析(walther,相序遞變規(guī)律),齊古組為一套完整的向上由粗變細(xì),再由細(xì)變粗的沉積旋回,即由退積型至進(jìn)積型的近源辮狀河三角洲沉積體系,進(jìn)一步劃分為4個(gè)亞相,18個(gè)微相。3.2砂體及沉積相J3q3223為辮狀河三角洲平原亞相,為辮狀分流河道微相和心灘微相沉積為主,間夾河道間微相,砂體展布穩(wěn)定,為工區(qū)的主要含油氣層段。巖性以灰色砂礫巖、灰色含礫中砂巖、灰色泥質(zhì)細(xì)礫巖為主,發(fā)育塊狀層理以及平行層理(見圖2),磨圓度次棱角—次圓狀,泥質(zhì)膠結(jié),分選差,砂質(zhì)充填,即雜基支撐,成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低,粒度概率曲線為典型的兩段式或三段式。自然電位曲線呈低幅箱型或箱型—漏斗型。自然伽瑪曲線幅度中等,數(shù)值在45～80API,視電阻率幅度起伏不大,微電極曲線差異明顯,無明顯的泥巖夾層(見圖6)。J3q4224為辮狀河三角洲平原亞相,砂體展布較穩(wěn)定,沉積較厚在13～18m不等,為辮狀分流河道微相沉積為主,間夾河道間微相(如圖7)。分支河道微相是陸上分流河道在水下的延伸部分,沉積特征與辮狀河三角洲平原上的水上分流河道相似。沉積物主要以細(xì)碎屑組分為主,為灰色細(xì)砂巖、灰色含礫砂巖。成分成熟度吉結(jié)構(gòu)成熟度低,分選中等。粒度概率曲線總體上具有向上變細(xì)的正韻律沉積特征。巖芯可見斜層理、沖刷面,偶見炭屑和黃鐵礦晶粒,沖刷面上有泥礫定向(如圖5)。自然電位曲線平直低幅箱型,自然伽馬曲線齒化高幅。河口砂壩微相位于分支河道的前緣及側(cè)緣,是分流河道入水以后,攜帶的砂質(zhì)物質(zhì)由于流速降低在河口處堆積下來形成的。巖性主要有砂巖和粉砂巖組成,也可見含礫砂巖和粉砂巖,質(zhì)較純凈,顆粒分選較好,磨圓好—中,整體上呈反韻律的層序特征。粒度概率曲線為典型的兩段式或三段式,反映強(qiáng)度中等的穩(wěn)定牽引流沉積物特征。電測曲線為低幅齒化的漏斗型。工區(qū)J3q2332為進(jìn)積型辮狀河三角洲平原亞相,砂體展布不穩(wěn)定,分布范圍有限。J3q1331砂組為辮狀河三角洲前緣亞相,砂體展布穩(wěn)定,正旋回從底部的砂礫巖向上過渡為含礫中細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖、細(xì)砂巖。厚度在7～10m(見圖8)。4下于含礫巖砂體上的儲(chǔ)層精細(xì)地層車排子凸起侏羅系齊古組、白堊系油藏均為斷塊稀油油氣藏,同時(shí)受巖性和物性控制。通過對(duì)車60井區(qū)構(gòu)造、沉積、儲(chǔ)層的分析研究認(rèn)為位于凸起西北翼的車60井區(qū)油氣成藏條件優(yōu)越。沉積相控制了砂體的展布,進(jìn)而控制了油氣的聚集和分布。目前發(fā)現(xiàn)的油藏主要位于辮狀分流河道微相、水下分支河道微相主砂體上(見圖8),因此沉積相是油氣聚集的主要控制因素。車60井?dāng)鄩K高部位油層在J3q3、J3q2、J3q1均有發(fā)育。J3q1油層只發(fā)育在車60井?dāng)鄩K,為不整合面下的典型巖性油氣藏(見圖9),J3q1砂體橫向厚度變化較大,由于后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),工區(qū)向北西方向紅車斷階帶整體被剝蝕,殘余沉積厚度不均,故儲(chǔ)層分布受不整合面與巖性控制。J3q4224為辮狀河三角洲平原亞相,砂體展布較穩(wěn)定,沉積較厚在13～18m不等,為辮狀分流河道微相沉積為主,間夾河道間微相,砂體橫向上復(fù)合連片(見圖8),如J3q2油層在車60井?dāng)鄩K和車28井?dāng)鄩K均有發(fā)育,縱向上疊置,為油氣勘探的有利層段。齊古組J3q2332砂組總體上由一個(gè)下粗上細(xì)的正旋回組成,為辮狀河三角洲前緣亞相,砂體展布穩(wěn)定,正旋回從底部的砂礫巖向上過渡為含礫中細(xì)砂