阿富汗喀什喀里油田下白垩统阿普第阶地层混合沉积特征研究

陈怀龙 （中石油天然气勘探开发公司，北京100724）

王兆峰 （中石油天然气勘探开发公司，北京100724）中石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院，河北 涿州072750)

汪文 （中石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院，河北 涿州072750）

孙林，徐文世 （中石油天然气勘探开发公司，北京100724）

樊宏伟 （克拉玛依职业技术学院，新疆 克拉玛依834000）

混合沉积是指在同一岩层内，陆源碎屑与碳酸盐 （包括异化颗粒等，不包括胶结物）的混合沉积［1］。混合沉积是广泛存在的，早在1984年 Mount［2］就提出了混合沉积物的概念，中国学者杨朝青［3］在1990年首次提出了混积岩的概念。近年来，沉积学界对于碎屑岩和碳酸盐岩的研究趋于成熟，但多为针对碎屑岩或碳酸盐岩的独立研究，而忽视了对陆源碎屑与碳酸盐岩混合沉积的研究。

图1 喀什喀里油田地层综合柱状图

喀什喀里油田由前苏联于1957年发现，具碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积特点，由于当时沉积学理论尚不成熟，未对其进行深入研究。2012年新井钻探证实，在下白垩系统阿普第阶地层混合沉积中，不仅在砂岩、粉砂岩中有好的油气显示（油浸和富含油级别，比例达79．4%）（见图1），而且灰岩裂缝被原油充填。因此加强该区混合沉积的研究，分析碎屑岩及碳酸盐岩的空间分布规律，对油气勘探开发具有重要的意义。

1 区域地质背景

喀什喀里油田位于阿富汗北部，构造位置位于阿姆河盆地东南缘北卡拉比里－道拉特巴德凹陷，形态为西南－东北走向的狭长背斜。阿姆河盆地侏罗系下统的碳酸盐岩和白垩系碎屑岩为主要含油气系统［4］。喀什喀里油田缺失侏罗系地层，油层发育于下白垩统的欧特里夫阶 （K1ha）、阿普第阶 （K1ap）以及阿尔布阶 （K1al）地层中，目的层为下白垩统阿普第阶

2 混合沉积特征

根据岩心分析及录井资料统计，研究区的混合沉积表现为4种类型：①碎屑岩中含碳酸盐岩组分或碳酸盐岩中含碎屑岩组分；②碎屑岩与碳酸盐岩纵向上互层；③碎屑岩夹薄层碳酸盐岩或碳酸盐岩夹薄层的碎屑岩，夹层厚度一般小于3m；④碎屑岩沉积相带与碳酸盐岩沉积相带在短距离内发生横向相变。

3 沉积相类型

研究区主要发育三角洲前缘沉积与开阔台地碳酸盐岩浅滩沉积。

1）三角洲前缘 研究区广泛发育，其物源来至东南方向。岩性主要为灰色细砂岩、粉砂岩，自生矿物为黄铁矿，海绿石，见多腔有孔虫介壳、苔藓虫碎屑等化石，偶见植物碎片。由于水下分流河道定向水流作用，云母碎片和长碎屑延同一方向上定向排列。测井曲线特征为：水下分流河道自然伽马曲线（qAPI）呈箱形－钟形，河口砂坝qAPI呈漏斗形 （图2 （a）、（b））。

2）开阔台地碳酸盐岩浅滩 主要发育在Kash－8井层的底部，厚度13m；Kash－21井小层全层发育，厚度24m。该相带位于浪基面之上，水动力条件较强，沉积物主要为介壳灰岩及鲕粒灰岩。介壳灰岩由长轴尺寸为5～20mm的介壳碎屑和少量不确定的软体动物核形成，因波浪作用，介壳碎屑呈波纹状排列 （图3）。测井曲线表现为为低qAPI、高电阻率 （ρ）以及低声波时差（Δt）的特征 （图2 （c））。

图2 测井相特征

图3 岩心照片

4 沉积相平面展布

5 沉积模式及演化

研究区在阿普第阶时期沉积背景为局限台地－开阔台地沉积环境，由于河流的注入，形成了三角洲－碳酸盐岩的混合沉积。结合碳酸盐岩沉积相模式［5］，建立了研究区的三角洲－碳酸盐岩台地混合沉积模式 （图5）。

K1ap早期，K1apb12小层沉积之前，水体较深，沉积物主要为泥岩。K1apb12小层沉积早期，海平面下降，当水温和水深合适时，在开阔台地碳酸盐岩浅滩沉积碳酸盐岩。与此同时，三角洲进积，三角洲前缘推进至开阔台地碳酸盐岩浅滩，由于碎屑物质的注入，抑制了碳酸盐岩的沉积，沉积物为含灰质组分的碎屑岩。但三角洲前缘不发育的区域，仍沉积碳酸盐岩（Kash－8井、Kash－21井附近）。由于风浪和沿岸流的作用，将未固结的碳酸盐岩沉积物搬运至碎屑岩沉积区，形成碳酸盐岩夹层，同时将未固结的碎屑岩沉积物搬运至碳酸盐岩沉积区，形成碎屑岩夹层。K1apb12小层沉积晚期，由于三角洲前缘水下分流河道的侧向迁移，开阔台地碳酸盐岩浅滩部分早期未被覆盖区域被三角洲前缘沉积物覆盖 （Kash－8井附近），在K1apb12小层上部形成碎屑岩沉积，但仍有未被三角洲前缘沉积物覆盖的区域继续沉积碳酸盐岩 （Kash－21井附近）。K1apa12时期，海平面进一步下降，三角洲继续进积，三角洲前缘规模扩大至整个研究区，此时碳酸盐岩不发育。

图4 K1ap沉积相图

图5 喀什喀里油田K1ap混合沉积模式示意图

6 混合沉积控制因素

混合沉积的控制因素复杂，如构造、海平面变化、物源供给、气候变化等均能对其造成影响［6］。研究区混合沉积的控制因素主要有以下3种：

1）构造 研究区背斜构造的顶部为开阔台地碳酸盐岩浅滩，有利于碳酸盐岩沉积；向陆一侧地形平缓，有利于三角洲前缘沉积物快速填平补齐后进积至开阔台地碳酸盐岩浅滩，形成混合沉积。但三角洲前缘沉积物难以到达地形陡、地势高的部位 （Kash－21井附近），因而在短距离内发生横向相变。

2）海平面的变化 海平面的升降会引起水深的变化和三角洲退积与进积，水体太深不利于碳酸盐岩的沉积。当海平面下降，水体变浅，水深、水温等因素合适时，沉积碳酸盐岩，同时三角洲进积至碳酸盐岩台地，形成混合沉积。

3）物源供给 物源供给充足，三角洲进积，形成混合沉积；若缺乏物源供给，三角洲退积，不能在碳酸盐岩台地形成混合沉积。

7 结论

1）研究区在构造、海平面以及物源供给等因素的控制下，在陆表海－碳酸盐岩台地形成了三角洲前缘与开阔台地碳酸盐岩浅滩的混合沉积，

2）三角洲前缘广泛发育，在构造高点附近，三角洲前缘沉积物难以到达，而仅发育碳酸盐岩，形成横向相变和混合沉积。

3）研究区混合沉积中，相比于开阔台地碳酸盐岩浅滩的致密灰岩沉积，三角洲前缘砂体沉积占优势，为主要储层，构造高部位的三角洲前缘砂体为油层发育带，是钻探的目标区域。

［1］张锦泉，叶红专 ．论碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积 ［J］．成都地质学院学报，1989，16（2）：87～92．

［2］Mount J F．Mixing of silicilastics and carbonate sediments in shallow shelf environments ［J］ ．Geology，1984，12 （7）：432～435．

［3］杨朝青，沙庆安 ．云南曲靖中泥盆统曲靖组的沉积环境：一种陆源碎屑与海相碳酸盐的混合沉积 ［J］．沉积学报，1990，8（2）：2：59～66．

［4］徐文世，刘秀联，余志清，等 ．中亚阿姆河含油气盆地构造特征 ［J］．天然气地球科学，2009，20（5）：744～748．

［5］姜在兴 ．沉积学 ［M］．北京：石油工业出版社，2003．

［6］罗顺社，刘魁元，何幼斌，等 ．渤南洼陷沙四段陆源碎屑与碳酸盐混合沉积特征与模式 ［J］．江汉石油学院学报，2004，26（4）：19～21