春光油田西北部沟谷型冲积扇油藏复合砂体主控因素分析

侯 振，黎锡瑜，曲 洁，梁超贤，李伟才，王克杰

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450000）

冲积扇受区域构造运动、古地理、古气候、物源供给等因素影响，与其他类型沉积体相比，沉积特征存在多样性和复杂性。目前国内外学者对冲积扇砂体内部展布特征的研究，主要是建立在密井网及丰富的取心资料基础上，而对于资料相对匮乏的勘探评价早期阶段，如何实现对冲积扇砂体分布的有效预测一直缺乏相应的技术方法。

研究区为 2012年在春光油田西北部发现的沟谷型小型冲积扇油藏，新发现的含油层位砂体厚度薄且紧邻石炭系基底，受强反射影响，物探技术难以精细刻画砂体；区块内平均井距1 200 m以上，井控程度不足，井间砂体难以准确预测。如何实现对砂体分布的有效预测是制约研究区开发的最主要问题。本文利用地震、取心、测井及钻井资料，从研究区沟谷构造的演化特征和冲积扇不同微相的沉积机制入手，明确了不同层系的主成因砂体展布的主控因素，分析不同层系不同相带内部砂体的几何形态、规模及叠置关系，总结了一套适应于沟谷型冲积扇的构造控砂与相带控砂预测模式，实现了对研究区主成因砂体分布的有效预测，为该区油藏的有效动用提供技术支持。

1 研究区概况

春光油田地理上位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市附近，构造上位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起东北部（图 1）。研究区位于春光油田西北部，该区沙湾组地层超覆于石炭系基底之上，自下而上划分为3段（N1s1、N1s2、N1s3），主要含油层位为沙湾组沙一段，可划分为 4 个砂层组（N1s1Ⅰ、N1s1Ⅱ、N1s1Ⅲ、N1s1Ⅳ）。沙一段整体上为一套粗碎屑沉积，岩性主要为砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、含砾泥岩及泥岩，砾石成分主要为火山岩岩屑和砂泥团块。砂岩碎屑成分中以岩屑、石英及凝灰岩为主。整体上成分成熟度和结构成熟度偏低，重矿物以褐铁矿和绿帘石为主，呈现近源短距离搬运和快速堆积沉积特征。泥岩以红色和棕红色为主，反映了干旱的沉积环境。前人认为沙一段 I砂组属干旱型冲积扇[1–4]，以扇中–扇缘亚相为主，微相主要发育辫状水道、漫流砂体、漫流细粒、水道间泥及扇缘。

2 沉积演化及古地貌特征

2.1 沉积演化特征

前人根据研究，结合沉降模拟和回剥分析，认为车排子凸起在喜山期(新近系–第四纪)为缓慢沉降阶段[5-7]。本文进一步通过对各期地层的层拉平分析后发现，早期沉积的N1s1I砂组地层分布受石炭系基底地形控制作用明显，伴随着后期地层沉积对沟谷的填平补齐，地层分布受地形控制减弱；同时石炭系基底的形态在各期地层沉积前后基本保持未变，沙湾组地层的沉积对石炭系基底改造有限（图 2）。

2.2 古地貌特征

通过三维地震资料精细解释及可视化技术应用，精细刻画研究区沟谷的形态，综合研究认为沟谷主要呈现南宽北窄、西深东浅的特征，东西宽度为1.0～5.0 km，延伸长度6 km左右，在沟谷内部西侧区域的深度最大达30 m，平均深度为9 m左右；内部存在不同程度的隆起，局部隆起幅度最高达15 m，中部区域的南北向隆起将沟谷划分为东西两部分。

图1 春光油田区域构造位置

图2 春光油田西北部沉积演化特征

2.3 沉积模式

根据区域构造演化特征及沉积特征综合分析认为，早期沉积物受古冲沟构造背景控制明显，古冲沟内部的微构造控制早期古水流流向，影响早期沉积物的分布区域、厚度及形态。总体来看，水道发育的区域为古冲沟凹地区域；后期沉积物受冲沟控制逐渐减弱，沉积物分布范围逐渐扩大，水道分支逐渐变多（图3）。

图3 春光油田西北部沙一段沉积模式

3 砂体展布主控因素分析

3.1 构造控砂分析

通过对沟谷形态的精细刻画，结合该区的沉积模式及实钻资料分析认为，沟谷的侧缘整体上控制了Ⅰ砂组沉积物的分布范围，同时沟谷内部不同程度的隆起也限制了古水流的方向，进而控制了早期沉积砂体的规模及形态。通过统计分析研究区石炭系基底隆起与砂体沉积厚度，二者存在明显的相关性，基底隆起越高，砂体沉积越薄，当隆起幅度大于12 m时，隆起区域未沉积砂体（图4）。

受碎屑物供给量、古水流水体能量与隆起幅度三者的共同影响，研究区沟谷内部隆起区域存在两种砂体沉积模式（图5）：隆起区域未沉积砂体、隆起区域沉积砂体。前者形成是古水流被基底较高的隆起分割为两支水道，碎屑物供给量及古水流能量侧向沉积作用有限，高部位未沉积砂体，主要发育在沟谷的北部及中部区域；后者形成是由于较低的基底隆起对原古水流分割作用有限，邻近河道分支的隆起区域接受部分水道砂体沉积；主要发育在沟谷的南部区域。

3.2 相带控砂规模

结合前人对准噶尔盆地冲积扇油藏砂体构型的认识[8-11]，综合了钻井、测井及取心资料分析，明确了主成因砂体的规模。研究区辫状水道微相砂体宽度为364～673 m，平均464 m，砂厚2.0～3.7 m，平均2.6 m，宽厚比为182；径流水道砂体宽度为192～400 m，平均274 m，砂厚1.2～2.5 m，平均1.8 m，宽厚比为160；漫流砂体宽度为128～416 m，平均275 m，砂厚0.4～1.3 m，平均0.9 m，宽厚比为260。

图4 砂体沉积厚度与构造隆起幅度关系

图5 古冲沟内部隆起区域砂体沉积模式

4 结论

（1）沟谷型冲积扇不同期次的砂体在平面和纵向上的展布主控因素具有明显的差异性，早期沉积的砂体受基底构造和沉积相带共同控制，平面形态与沟谷内部的凹地基本一致，且纵向具有较好的继承性；后期沉积的砂体主要受单一的沉积相带控制，呈辐射状分布，纵向上的继承性较差。

（2）受基底构造和沉积相带双重因素控制的砂体，砂体沉积厚度与构造形态具有较强的相关性，微构造隆起幅度越大，砂体厚度沉积越薄，当微构造幅度大于12 m时，砂体难以在隆起区域沉积。主要受沉积相带控制形成的砂体则规模不一，其中辫状水道宽度及厚度最大；漫流砂体厚度较薄，但分布范围广，宽厚比最大；径流水道居于两者之间。

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