克拉玛依油田克81井区二叠系风城组沉积相研究

2018-03-15 02:04李维锋曾玉兰汪孝敬朱政文石阳志长江大学油气资源与勘察技术教育部重点实验湖北武汉4000长江大学地球科学学院湖北武汉4000中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依84000
中国锰业 2018年1期
关键词:辫状河沉积相层理

汪 洋,李维锋,曾玉兰,胡 意,汪孝敬,张 洁,朱政文,石阳志 (. 长江大学 油气资源与勘察技术教育部重点实验,湖北 武汉 4000; 2. 长江大学 地球科学学院,湖北 武汉 4000; . 中国石油 新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆 克拉玛依 84000)

1 研究区概况

克拉玛依油田克81井区位于准噶尔盆地西北缘西北端,主要分布于五八区中部,该区北邻一区、七区、六区,西接二区、四区;南邻红山嘴区、中拐凸起,东邻玛湖凹陷,研究区面积约1 000 km2(见图1)。

图1 克拉玛依油田克81井区地理及构造位置

通过地震及井的精细标定,风城组可识别出一个长期旋回,长期旋回划分的重点在于识别出长期旋回的顶、底界面。研究区风城组顶底普遍发育厚度不等的火山岩,P1f3火山岩体与上覆夏子街组砂砾岩呈岩性突变接触,为一明显的岩性转变面。对应风城组的底界,主要是佳木河组顶部也发育一套火山岩体,据此识别出长期旋回的底界面。在长期旋回的基础上,依据GR响应特征,将风城组P1f1、P1f2划分为2个中期旋回,7个短期旋回,其中P1f2又可进一步分为3个砂组P1f23、P1f22、P1f21;P1f1又可进一步分为2个砂层组P1f12、P1f11。

2 沉积相的精细划分

前人对于克拉玛依油田克81井区风城组的沉积相类型的认识存在很大争议,冯有良在研究准噶尔盆地西北缘风城组白云岩成因及油气富集因素时指出该区沉积类型为扇三角洲沉积[1]。薛晶晶在研究准噶尔盆地二叠系风城组白云岩储层时指出该

区沉积相为混合沉积相[2]。陈磊在研究地玛湖凹陷西斜坡二叠系风城组云质岩优质储层特征及控制因素时指出该区为火山陆源碎屑混合沉积[3]。鲁新川在研究准噶尔盆地西北缘克百地区二叠系风城组砂砾岩储层特征及主控因素分析事指出该区为扇三角洲沉积[4]。从前人研究成果来看,一部分学者认为风城组属于扇三角洲,也有一部分认为属于混合沉积。一方面是由于研究区取心井较少,另外一方面是由于钻遇风城组的井不多,因此影响了对沉积相的判断。通过项目组的研究,认为该区沉积相类型应为辫状河三角洲沉积而非扇三角洲沉积相,主要依据在于:

1)未见有重力流成因机制的沉积构造及岩石相类型。而扇三角洲中常见泥石流、碎屑流等重力流沉积。

2)单个砂层的侧向稳定性与连续性较好,纵向厚度可达上百米,在平原和前缘亚洲中仅发育薄层的泥岩沉积。

3)除发育大量代表水上环境的褐色、褐红色砂砾岩及泥质砂岩之外,还发育代表水下环境的灰绿色、灰色砂砾岩、含砾砂岩、砂岩及泥岩(见图2a~d),反映该沉积期的古气候为潮湿类型,沉积环境为还原环境[5]。

4)可见发育在三角洲前缘亚相的、具有反粒序特征的河口砂坝微相(见图2e~f)。

a白25井,3 023.72 m,褐灰色砂砾岩,河道滞留;b检乌27井,3 082.07 m,褐灰色砂砾岩,河道滞留;c白25井,3 128.52 m,灰绿色砂砾岩,平行层理,辫状河道;d检乌27井,3 035.6 m,褐色砂砾岩夹泥质砂岩,冲刷构造,心滩;e克81井,3 942.35 m,灰色粗砂-细砂岩,反粒序,河口砂坝;f克202井,4 168.14 m,灰色含砾不等粒砂岩,反粒序,河口砂坝

图2 克拉玛依油田克81井区风城组岩心照片

在此基础上,将风城组扇三角洲相进一步分为3个亚相及8个微相类型(见表1),其中,辫状河三角洲平原亚相分为辫状河道、心滩、漫流微相;辫状河三角洲前缘亚相分为水下分流河道、河口砂坝、支流间湾、远砂坝微相;辫状河前三角洲亚相可分为前三角洲泥微相。

表1 克81井区风城组沉积相、亚相及微相类型

2.1 三角洲平原亚相

辫状河三角洲平原主要为众多的辫状河道组成,较好的侧向连续性和高度的河道化是区别于扇三角洲平原的典型特征[6],其沉积特征同辫状河类似,在潮湿气候条件下还可发育河漫沼泽沉积。辫状河三角洲平原亚相进一步分为辫状河道、心滩、漫流微相。

1)辫状河道常以河道砂坝的侧向迁移加积而形成的沉积物为主,也可见有漫流沉积。河道砂体较粗,主要为砂砾岩、含砾砂岩组成,其成熟度较低。发育有侧积交错层理、冲刷面构造,也可见有板状、槽状交错层理,其形成的砂体横向上连续性较好。

2)心滩沉积物一般粒度都较粗,粒度变化范围较广,成分复杂,成分和结构成熟度都较低。一般发育有槽状交错层理、板状交错层理,在低水位时期也发生细粒物质的垂向加积作用。

3)由于辫状河三角洲平原的辫状河道横向迁移迅速,漫流沉积一般不易保存,纵向上厚度薄,横向上多呈透镜状分布。

2.2 三角洲前缘亚相

辫状河三角洲前缘主要由水下分流河道微相组成,其次还发育有河口砂坝、远砂坝、支流间湾微相。

1)水下分流河道

水下分流河道微相是辫状河三角洲前缘沉积的主体,是平原亚相中辫状河道入湖后在水下的延续部分,其沉积特征类似与辫状河道砂体,沉积物粒度粗,主要由砂砾岩组成。向上沉积物粒度变细,单砂体厚度变薄,砂体总体呈层状,分布稳定。由于河道的频繁迁移,砂体中交错层理较为发育,此外冲刷面构造、平行层理亦常见。水下分流河道微相为研究区的主要沉积微相,主要分布在风一段和风二段。

2)支流间湾

支流间湾微相是水下分流河道之间沉积的较细粒的沉积物质,沉积于水动力相对较弱的环境中。其颜色较深,为灰色及灰绿色;岩性较细,常为粉砂岩与泥岩,见水平层理和沙纹层理。因水下分流河道改道特别活跃,迁移频繁,支流间湾沉积物往往遭受侵蚀,多以大小不等的透镜状形式出现在河道砂体中。研究区支流间湾泥在风二段的中上部较为发育,但厚度较薄,横向延伸距离较短。

3)河口砂坝

河口砂坝微相一般位于水下分流河道的末端及侧缘。岩性以细砂岩、粉砂岩为主,从下到上多显示由细变粗的反韵律。受较强的水动力控制,其内部常见有沙纹层理。在研究区风二段中上部较为常见,呈现出典型的反粒序。在反韵律的单层中,由下而上分选变好[7]。

4)远砂坝

远砂坝微相为辫状河三角洲前缘末端的沉积,主要有粉砂岩组成,分布范围较广,纵向上沉积厚度较薄,内部见有沙纹层理,往往同前三角洲泥呈薄互层间互沉积。在研究区取心中未见到该微相的取心。

5)前三角洲亚相

前三角洲泥微相与一般正常的前三角洲泥微相特征类似,均以泥质沉积物为主。在研究区目前钻遇井中,未见该微相的沉积特征。

3 结 论

克81井区二叠系风城组划分为3个段P1f1、P1f2、P1f3,其中P1f2又可进一步分为3个砂组P1f23、P1f22、P1f21;P1f1又可进一步分为2个砂组P1f12、P1f11。风城组识别出的岩性为碎屑岩和火山岩两大类,前者主要为砂砾岩、砂岩、凝灰质砂岩、沉凝灰岩、泥岩,后者主要为安山岩、玄武岩、凝灰岩。沉积相为一套辫状河入湖形成的辫状河三角洲沉积体系,其发育有辫状河三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲相,在研究区三角洲前缘亚相为其优势亚相。

[1] 冯有良,张义杰,王瑞菊,等.准噶尔盆地西北缘风城组白云岩成因及油气富集因素[J].石油勘探与开发,2011,6(38):685-693.

[2] 薛晶晶,孙靖,朱筱敏,等.准噶尔盆地二叠系风城组白云岩储层特征及成因机理分析[J].现代地质,2012,4(26):755-761.

[3] 陈磊,丁靖,潘伟卿,等.准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡二叠系风城组云质岩优质储层特征及控制因素 [J].中国石油勘探,2012,3(22):8-12.

[4] 鲁新川,孔玉华,常娟,等.准噶尔盆地西北缘克百地区二叠系风城组砂砾岩储层特征及主控因素分析 [J].天然气地球科学,2012,23(3):474-481.

[5] 种健,崔连可. 苏里格气田苏X区块山西组山11亚段沉积相研究[J]. 中国锰业,2017,35(1):62-65+84.

[6] 卜淘,陆正元.湖泊辫状河三角洲特征、储集性及分类[J].沉积与特提斯地质,2000,(1):78-84.

[7] 周武,孟元林,崔凯,等.福山凹陷花场北部流一段储层沉积特征[J]. 中国锰业,2017,35(3):16-20.

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