吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层沉积特征

斯春松，陈能贵，余朝丰，李玉文，孟祥超

(1.中国地质大学(武汉) 资源学院，武汉 430074； 2.中国石油 杭州地质研究院，杭州 310023)

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层沉积特征

斯春松1,2，陈能贵2，余朝丰2，李玉文2，孟祥超2

(1.中国地质大学(武汉) 资源学院，武汉 430074； 2.中国石油 杭州地质研究院，杭州 310023)

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组主要为湖泊和三角洲相沉积，岩石类型主要有泥岩、碳酸盐岩和细粒级碎屑岩。发育上、下2个致密油甜点体，下甜点体以细粒级碎屑岩沉积为主，三角洲前缘远砂坝和席状砂是储层甜点发育的主要微相类型；而上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主，微相类型为滨浅湖滩坝。上、下甜点体厚度大，分布稳定，致密油勘探潜力巨大。

岩石类型；储层“甜点”体；沉积相；芦草沟组；吉木萨尔凹陷；准噶尔盆地

吉木萨尔凹陷位于准噶尔盆地东部的东南缘，北界为吉木萨尔断裂，南界为三台断裂，西界为老庄湾断裂和西地断裂，向东逐渐过渡为奇台凸起，是个西深东浅、西断东超的箕状凹陷[1-2]。自2011年下半年开展吉木萨尔凹陷二叠系致密油勘探以来，共7口井获得工业油流，展现了巨大的勘探潜力和资源规模。前人对芦草沟组的岩性和沉积环境研究较多[3-9]，基本都认为芦草沟组主要发育湖泊背景下的细碎屑岩夹碳酸盐岩沉积，见少量油页岩层，含有鱼、叶肢介、双壳类等化石。

本次研究通过岩心描述及测井资料解释，认为芦草沟组总体上主要由泥岩、碳酸盐岩和细碎屑岩(粉细砂岩)三大类岩性构成。发育上、下2个甜点体，下甜点为三角洲前缘亚相和滨浅湖—半深湖亚相泥岩沉积；上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主。系统研究二叠系芦草沟组上、下2个甜点体的沉积特征及其分布对致密油潜力评价及勘探具有重要的意义。

1 岩石类型及沉积相

1.1岩石类型

芦草沟组岩性复杂，尤其是对于细粒岩石的定名争议也较大。前人研究认为，芦草沟组主要由黑色泥岩、粉细砂岩、白云岩和油页岩组成，属于陆缘近海湖泊相沉积，发育石膏假晶和鱼鳞化石等咸化沉积标志[5-6]。通过钻井及测井资料显示，总体上芦草沟组主要由泥岩、碳酸盐岩和细碎屑岩(粉细砂岩)三大类岩性构成，可分上、下二段。

芦草沟组下段(P2l1)：泥岩以粉砂质泥岩、泥岩、灰质泥岩、云质泥岩为主，另见含灰泥岩，含灰粉砂质泥岩、碳质泥岩等。碳酸盐岩以灰质云岩、泥质云岩、泥晶云岩、泥灰岩为主，另见砂屑云岩、含灰云岩等。细碎屑岩以泥质粉砂岩、云质粉砂岩、灰质粉砂岩、含云粉砂岩、粉砂岩为主，另见含灰泥质粉砂岩、含灰粉砂岩等。

表1 吉木萨尔凹陷吉174井芦草沟组岩性分类统计

芦草沟组上段(P2l2)：泥岩以粉砂质泥岩、泥岩、云质泥岩为主，另见灰质泥岩、碳质泥岩等。碳酸盐岩以灰质云岩、砂屑云岩、泥晶云岩为主，另见砂质云岩、泥质云岩、泥灰岩、生屑灰岩等。细碎屑岩以泥质粉砂岩、云质粉砂岩为主，另见细砂岩、灰质细砂岩、灰质粉砂岩等。

表1是吉174 井钻井取心芦草沟组岩性、层数及厚度统计结果，可以看出以下3个特征：一是岩石类型复杂，主要是一套细碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积，与美国巴肯组类似。在埃尔姆古力油田，致密油主产层也是一套白云石化的碳酸盐沙坝复合体[10-11]；二是岩性普遍比较细，主要以泥岩为主，单层薄；三是上、下段岩性差异在于三大类岩性组成的差异，下段碎屑岩比例较高，而上段碳酸盐岩比例较高。

1.2沉积相

对准东地区二叠系地层层序、沉积相前人研究不多[12-13]。吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组主要发育两大沉积相类型：湖泊相和三角洲相，以湖泊相为主(表2)。

2 上、下“甜点”体岩性和沉积微相存在差异

所谓储层“甜点”，其含义是在相对低孔低渗的背景下，储层物性相对较好、含油性较佳的储层段，若干相邻的储层“甜点”，纵向上组成“甜点体”。勘探结果表明，芦草沟组发育上、下2个甜点体，纵向上、平面上稳定分布，但其岩性组合、沉积相具有明显差异。

表2 吉木萨尔凹陷芦草沟组沉积相类型

2.1下甜点体

2.1.1 岩性组合

下甜点体发育在芦草沟组下段(图1)。以吉174井为例，下甜点体井深大致3 263～3 328 m，取心筒次22～30筒，自上而下，总体特征如下：

3 263～3278 m：灰色、深灰色泥质粉砂岩、白云质粉砂岩夹深灰色粉砂质泥岩、白云质泥岩、灰质泥岩及含泥泥晶白云岩等。

3 278～3 283 m：灰色灰质白云岩、砂屑白云岩、泥晶白云岩夹深灰色泥岩、粉砂质泥岩、白云质粉细砂岩。

3 283～3 300 m：上部灰色极细砂岩、粉砂岩夹白云质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩；中部深灰色粉砂质泥岩、泥岩、灰质泥岩夹泥灰岩、灰质白云岩及泥质粉砂岩，水平层理为主；下部深灰色泥质粉砂岩、白云质粉砂岩夹粉砂质泥岩。

3 300～3 321 m：上部灰色粉砂岩、绿灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、云质粉砂岩、褐灰色泥质粉砂岩夹少量砂屑白云岩、粉砂质泥岩及泥岩、白云质泥岩、灰质泥岩等；下部深灰色泥质粉砂岩、白云质粉砂岩及灰质粉砂岩夹绿灰色云质粉砂岩、泥岩、灰质泥岩等。

3 321～3 328 m：深灰色泥岩、泥质粉砂岩夹绿灰色泥质粉砂岩、白云质粉砂岩。

由此可见，下甜点体岩性为灰色云质粉砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰质泥岩、云质泥岩、泥岩、碳质泥岩等，总体上碳酸盐岩含量较少，砂岩的分布相对较多。沉积构造类型多样，发育小型交错层理、波状层理及水平层理。

2.1.2 沉积相

主要为三角洲前缘亚相和滨浅湖—半深湖亚相泥岩沉积，陆源碎屑增多。三角洲水下分流河道、远砂坝和席状砂是主要沉积砂体，含油性较好。远砂坝以细砂岩为主，单层相对较厚，块状层理；席状砂层薄，以粉砂岩和泥岩频繁互层为主，较其他层位，碎屑岩的分布相对较多(图1)。

图1 吉木萨尔凹陷吉174井芦草沟组下甜点体沉积相综合柱状

2.2上甜点体

2.2.1 岩性组合

上甜点体发育在芦草沟组上段的中上部(图2)。以吉174井为例，上甜点体井深大致3 113～3 154 m，取心筒次4～9筒。 自上而下，总体特征如下：

3 110～3 121 m：上、下部为深灰色、灰色白云质泥岩、泥岩夹粉砂质泥岩、泥质灰岩、砂屑白云岩，水平层理为主；中部灰色泥晶白云岩、含陆屑砂屑白云岩、灰质白云岩夹白云质泥岩，白云岩中常见溶蚀孔洞和裂隙。

3 121～3 128 m：深灰色、灰色泥晶白云岩、砂屑白云岩、灰质白云岩、泥质粉砂岩夹深灰色粉砂质泥岩、白云质泥岩。

图2 吉木萨尔凹陷吉174井芦草沟组上甜点体沉积相综合柱状

3 128～3 136 m：深灰色粉砂质泥岩、灰质泥岩夹泥晶白云岩、砂屑白云岩及泥质粉砂岩。

3 136～3 154 m：灰色砂屑白云岩、泥晶白云岩夹粉砂质泥岩、白云质泥岩及少量灰质粉砂岩、细砂岩，波状及水平层理，白云岩中裂缝及溶蚀孔洞发育。

由此可见，上甜点体的岩石类型为深灰色泥晶云岩、泥质云岩夹灰色砂屑云岩及深灰色、灰黑色粉砂质泥岩、云质泥岩、碳质泥岩等，碳酸盐岩所占比例较高。沉积构造以水平层理为主。白云岩常见溶蚀孔洞及裂隙。

2.2.2 沉积相

主要发育滨浅湖—半深湖亚相沉积，其中又以发育各类滩坝为主要特征。湖泊中的滩坝，根据组成物质，可分出陆源碎屑物质组成的砂质滩坝和由碳酸盐物质组成的滩坝，前者比较常见[14]。芦草沟组除了发育砂质滩坝外，尤以碳酸盐物质组成的内碎屑滩和陆屑滩发育为主要特征，内碎屑滩和陆屑滩往往含油性普遍较好。较下甜点体滩坝厚度较大、分布相对集中(图2)。

由此可见，上、下2个甜点体的差异表现在：上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主，主要为深灰色、灰黑色泥晶云岩、泥质云岩夹灰色砂屑云岩及泥岩类，沉积相以滨浅湖滩坝为主；而下甜点体以碎屑岩沉积为主，主要为灰色云质粉砂岩、粉砂岩类夹泥岩类，总体上碳酸盐岩含量较少，沉积相以三角洲前缘相为主。通过分析，上、下2个甜点体沉积特征的差异是因陆源物质的供应状况造成的。上甜点体物源供应不充分，以碳酸盐岩滩坝内碎屑沉积为主，而下甜点体物源供应较充分，以三角洲前缘远砂坝和席状砂云质粉细砂岩为主，由下而上，陆源物质的输入是逐渐减少的，而水体逐渐变深。

3 储层“甜点”体厚度稳定、分布广

3.1下甜点体

下甜点体沉积时期发育南、北物源，以南部物源为主，物源供应较充分，主要发育三角洲前缘和滨浅湖沉积。甜点体主要微相类型是三角洲前缘的远砂坝、席状砂及滨浅湖滩坝，累计厚度10～20 m，最厚可达30 m，整个凹陷均有分布，但主要分布在凹陷中南部，明显受三角洲前缘相控制(图3)。目前钻遇下甜点体探井8口，解释均有油层，厚度大多在20～40 m，井控含油面积370 km2，有效厚度24.5 m。

3.2上甜点体

上甜点体沉积时期物源供应不充分，主要是滨浅湖相沉积，三角洲仅在凹陷南部小范围分布，反映陆源物质的输入缺乏，为内碎屑滩和陆屑滩的发育创造了有利条件。甜点体主要微相类型是碳酸盐岩组成的滩坝，储层累计厚度5～25 m，主要分布在凹陷中东部(图4)。目前，钻穿上甜点体探井有13口，解释都有油层，厚度大多在15～30 m， 5井5层获工业油流，井控含油面积300 km2，有效厚度19.8 m。

图3 吉木萨尔凹陷芦草沟组下甜点体沉积相

图4 吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点体沉积相

由此可见，上、下甜点体井控含油面积达300 km2以上，揭示吉木萨尔二叠系芦草沟组致密油具有巨大的勘探潜力。

4 结论和认识

1)芦草沟组主要为湖泊相和三角洲沉积，岩石类型主要由泥岩、碳酸盐岩和细粒级的碎屑岩组成，总体上，粒度细，单层薄。

2)芦草沟组发育上、下2个甜点体，其岩石组成和沉积微相存在差异。下甜点体以细粒级碎屑岩沉积为主，三角洲前缘远砂坝和席状砂是储层甜点发育的主要微相类型，而上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主，滨浅湖滩坝，特别是碳酸盐岩物质组成的滩坝是储层甜点发育的主要微相类型。这种差异是由于陆源物质的输入程度造成的。

3)上、下2个甜点体厚度大，分布稳定，井控含油面积300 km2以上，致密油勘探潜力巨大。

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(编辑徐文明)

SedimentarycharacteristicsoftightoilreservoirinPermianLucaogouFormation,JimsarSag

Si Chunsong1,2, Chen Nenggui2, Yu Chaofeng2, Li Yuwen2, Meng Xiangchao2

(1.FacultyofEarthResource,ChinaUniversityofGeosiences,Wuhan,Hubei430074,China; 2.HangzhouGeologicalInstitute,ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,PetroChina,Hangzhou,Zhejiang310023,China)

In the Permian Lucaogou Formation in the Jimsar Sag, lake and delta facies strata deposited, and rocks mainly include mudstone, carbonate and fine-grained clastic rock. Two tight oil cookies developed. The lower cookies are mainly in fine-grained clastic rocks, and generate in the microfacies of delta front distal bar and sheet sand. The upper cookies are mainly in crabonate rocks, and generate in the microfacies of beach bar of shore shallow lake. The upper and lower cookies are thick and widespread, indicating giant potential for tight oil reservoir.

rock type; cookie in reservoir; sedimentary facies; Lucaogou Formation; Jimsar Sag; Junggar Basin

1001-6112(2013)05-0528-06

10.11781/sysydz201305528

TE122.2+3

A

2013-03-26；

2013-08-06。

斯春松(1968—)，男，硕士，高级工程师，从事石油地质研究与勘探工作。E-mail: sics_hz@ petrochina. com. cn。