准噶尔盆地霍玛吐背斜带紫泥泉子组沉积相研究

隆雨辰

摘要： 研究区包括西湖背斜、独山子背斜、安集海背斜、呼图壁背斜、霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜、吐谷鲁背斜，面积约7475km2。本文主要是，综合钻井、地震、露头资料，针对研究区各个背斜开展上白垩统东沟组沉积微相研究，确定沉积微相划分依积相和测井相分析，在针对不同局部构造有重点（安集海河组和沙湾组针对研究区西部、紫泥泉子组针对全区、东沟组针对研究区中东部）的进行白垩系东沟组。综合岩心、测井、地震相，重点针对各个背斜开展沉积微相展布研究，理清砂体连通关系、展布规律及其控制因素。

Abstract： Research areas include Lake anticline， Dushanzi anticline， Anjihai anticline， Hutubi anticline， Huoerguosi anticline， Manas anticline， Tugulu anticline. The area is about 7475km2. There are about the data of drilling， seismic and outcrop in this paper. This paper mainly researches the upper cretaceous sedimentary microfacies of Donggou group for the anticline in the research area. The classification of sedimentary microfacies and logging facies analysis are determined. The Cretaceous Donggou group is carried out by different local structures（ the western part is studied by Anji Anjihaihe group and Shawan group， the region is studied by Ziniquanzi group， the middle east part is studied by Donggou group）. The corestone， well logging， seismic facies are combined to study the sedimentary microfacies distribution of each anticline. And the sand body connectivity， distribution law and control factors are clarified.

关键词： 霍玛吐背斜带；沉积相；东沟组

Key words： Houma spit anticline belt；sedimentary facies；Donggou group

中圖分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）06-0176-04

0 引言

沉积相是沉积学研究的核心，随着油气田勘探与开发工作的发展，国内外对沉积相划分精度越来越高，对沉积相研究的要求也越来越细，于是沉积微相研究应运而生。本次文章通过野外露头观察，根据岩石岩心类型、沉积结构及构造、古生物、沉积旋回，结合测井、录井等资料划分米仓山地区上三叠统须家河组的沉积相，并进一步划分沉积相直至沉积微相，详细刻画各沉积相特征。随着测井学科的发展，测井给人们所提供的丰富地质信息逐渐成为地层沉积学研究中强有力的技术手段，使得沉积微相的分析研究达到了半定量化的程度。测井资料能反映出岩石的岩性、砂体的粒度、分选性、泥质含量、物性、空隙流体性质，沉积旋回、地层接触关系，甚至岩石成分及含量、层理类型等，这样以岩心分析为支撑，在岩心相分析以确定了大的沉积背景的前提下，用岩心分析配以测井分析得出的结论是非常可靠且有效的。尽管测井技术在某些方面还不尽完善，但在国内外经验已经证明，测井技术结合岩心分析测试手段是沉积微相研究的一种有效而实用的方法。此方法已经在勘探和开发中得到广泛应用，成为相研究的最主要手段。根据沉积构造、古生物及化石、沉积旋回、综合利用测井、钻井、录井资料及岩心观察等手段，从新的角度分析了准噶尔盆地霍玛吐背斜带紫泥泉子组主要沉积体系。

1 区域地质特征

准噶尔盆地南缘位于北天山前缘，东起博格达山山前，西至精河，北以乌苏-奎屯-石河子-呼图壁-昌吉连线为界，面积约24000km2，主要是在喜山期形成的一个多旋回坳陷。霍玛吐背斜带位于南缘中段，属于南缘中-新生界三排构造的中的第二排，主体自西向东分布有霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜以及吐谷鲁背斜三个背斜。区内发育的沉积地层最厚可达15000m，并发育多套生储盖组合，资源潜力巨大，南缘霍玛吐背斜带位于准噶尔盆地北天山山前冲断带的二级构造单元上，南为齐古断褶带，北是中央凹陷的南斜坡。（图1）南缘中上组合油气藏类型以构造油气藏为主，兼有构造—岩性油气藏。油气成藏模式受构造沉积演化控制具有多样性，主要包括自生自储原生油气藏、下生上储次生油气藏和混合型油气藏。组合油气藏类型以次生油气藏为主，断裂为油气运移的最主要通道，常与背斜共同控制成藏。南缘油气成藏期次整体上大致可分为两期，分别在燕山运动末期和喜山运动末期，以后者为主。盆地南缘构造形成期晚，油气运移聚集时间短，故油气藏充满度一般比较低；由于构造活动强烈，大套区域性和区带性盖层之下的储集层是油气成藏的有利层位。同时，因构造形成期晚，油气运移聚集时间短，那些具有良好储盖组合和油气运移通道的构造率先成藏。[1-5]

2 沉积构造

通过对研究区钻井资料的统计分析认为，南缘中段霍玛吐背斜带东沟组岩性主要为砂岩、泥岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩。沉积构造类型丰富（图2），广泛发育着板状交错层理、爬升波纹层理、水平层理、河道底部冲刷充填、生物扰动构造、泄水构造等。

泄水构造是迅速堆积的松散沉积物内由于孔隙水的泄出而形成的同生变形构造。在孔隙水向上泄出的过程中，破坏了原始沉积物的颗粒支撑关系，而引起颗粒移位和重新排列，形成新的变形构造（图2（a））。

生物扰动构造（图2（b））是底栖生物的活动是沉积物遭受破坏而形成不具有确定形态的生物扰动现象。

水平层理（图2（c））主要产于细碎屑岩中，这种层理是在比较弱的水动力条件下，由悬浮沉积而成。[6-8]

3 测井相分析

南缘霍玛吐背斜带中上组合发育了曲流河—曲流河三角洲沉积和辫状河—辫状河三角洲沉积，不同相带之间的沉积微相其测井响应有时有相似的特征，因此，测井相转化为沉积相的过程，除了测井响应形态分析外，还应考虑整体背景资料，以便更准确地将测井相转化为沉积相。根据上述分析，按照成因上的相似性及测井响应的相似性，将测井相总结为正韵律水道化沉积测井相、反韵律（天然堤、决口扇、河口坝、远砂坝）及均一细粒沉积（河漫滩、河道间湾）测井相。

①正韵律的水道化沉积测井相：该测井相根据测井曲线形态差异可分为箱形和钟形两种。箱形测井相的GR曲线幅度可呈现出中幅、高幅，形态特征为箱形-叠置箱形，底部突变接触，顶部渐变或突变接触；该测井相一般认为是水动力较强的沉积环境的产物，沉积物岩性相对单一，分选比较好。钟形测井相的自然电位曲线为钟型或叠置钟形曲线，曲线异常幅度中-高幅，底部与下部岩层呈突变接触，顶部与上部岩层渐变接触。

②反韵律沉积测井相：反韵律沉积测井相测井曲线形态主要呈漏斗形、指形。中幅漏斗形测井相曲线形态呈漏斗形，曲线异常幅度中等，微齿-光滑，齿中线可向内收敛，一般底部呈渐变接触，三角洲河口砂坝有这种特征；中幅指形测井相自然电位曲线幅度中-高异常，曲线光滑，齿中线向内收敛，曲线形态呈指状或钝指状，顶底一般均呈渐变接触，一般认为是远砂坝或滩坝的沉积特征是天然堤、决口扇沉积具有指状形态，河口坝远砂坝沉积多为漏斗形。

③均一细粒沉积测井相测井曲线形态为直线形，GR曲线近似直線，并且曲线异常幅度极低或无异常，河道间的泥岩一般表现出此类特征。[9-11]

4 地震相分析

（图3）是霍尔果斯背斜东沟组一段均方根振幅属性图，其提取的时窗范围是东沟组底界以上50ms，提取的振幅进行归一化处理，令其值限定于1到100，其中黄、红色区域代表富砂区，其值多分布在35到50，蓝、紫色区域代表富泥区，其值多分布在1到20，绿色浅蓝色代表过渡区，其值多分布在20到35。从图中可以看出，红色虚线圆圈内的地区是砂体发育较为广泛的地区，对应于曲流河河道砂沉积，其大体方向呈东西向，与现有的沉积相分析吻合。[11-18]

5 岩相分析

东沟组共观察取心井6口，分别以霍002井、霍001井、玛纳001井为例。

霍002井取岩心8筒（图4），集中在东一段，为曲流河沉积。如由图8可见，霍002井在第7筒岩心井段和第5筒岩心井段出现曲流河河道叠置，并且该河道多为含砾细砂岩，其中砾石成份为褐红色泥砾，最大粒径可达10cm，偶见砾石，粒径0.5～2cm。除含砾细砂岩及含砾中砂岩外，霍002取心段多为褐色粉砂质泥岩、灰色粉砂岩以及褐红色泥岩。从沉积物特征及其组合样式可初步判定该河道的流水动力不强，应为曲流河河道沉积。在霍002井3815.9m～3820.16m岩心中有大量曲流河天然堤中发育的爬升波纹层理和生物扰动构造。

霍001井共取岩心10筒，第8、9、10筒取心于东沟组（图5）。第10筒岩心在东二段，第8、9筒岩心在东三段。霍001井东二段及东三段均发育曲流河沉积。第10筒岩心为褐色粉砂岩，中部有多期河道叠置，河道底部均见大量定向排列的泥砾，泥砾粒径最大为1.5cm。第8筒岩心底部为红褐色泥岩，向上变为红褐色粉砂质泥岩，见小型板状交错层理、爬升波纹层理、水平层理以及生物扰动构造。第9筒岩心底部为红褐色泥岩，上部为红褐色细砂岩与红褐色泥岩互层，细砂岩井段发育虫孔和生物扰动构造。总体上看，颜色为褐色以及红褐色，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩。

玛纳001井东沟组共取岩心2筒（图5），均取于东三段，为曲流河沉积。第3筒岩心下部为褐色细砂岩，上部为褐色含砾细砂岩，见河道冲刷面。第2筒取心段下部为褐色细砂岩，上部为褐色含砾细砂岩，见河道冲刷面。总体上看，取心岩心颜色为褐色，多为细砂岩、粉砂岩以及泥岩，河道底部滞留沉积含泥砾。[18-20]

6 结论

①通过砂地比分析以及重矿物组合、分区、稳定系数的变化，认为准噶尔盆地第三系发育四大物源，主要发育南部、西部和北部物源，东部物源分布局限；深入分析认为南缘中段发育四大水系，由东向西依次为昌吉、呼图壁、玛纳斯以及奎屯，并且具有继承性。昌吉和奎屯物源母岩为变质岩和中基性岩，呼图壁及玛纳斯以中基性母岩为主。

②湖平面升降及物源体系控制第三系沉积体系分布格局及砂体展布。

从紫泥泉子期到沙湾期，总体上为从水进到水退的一个完整沉积旋回，自下而上岩性由粗变细再变粗的沉积序列。紫泥泉子组为辫状河-辫状河三角洲—滨浅湖沉积体系，砂体发育。

③建议在重视构造型油气藏勘探的同时，还应重视岩性油气藏的勘探，南缘大构造的围斜区应是第三系岩性或构造背景下的岩性油气藏勘探有利区。

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