准噶尔盆地玛东斜坡百口泉组岩性油气成藏特征——以陆梁油田YB4井区为例

刘明杨，张永波，谭建华，路建国，沈 伟，佟 莹，张 雷，刘长利

(1.中国石油 新疆油田分公司 陆梁油田作业区，新疆 克拉玛依 834000；2.新疆万盾能源科技有限责任公司，新疆 克拉玛依 834000；3.吉林大学 地球科学学院，长春 130061)

陆梁油田YB4井区位于新疆维吾尔自治区西北部的和布克赛尔县境内，其地表为固定—半固定的沙丘，地面海拔300～450 m，隶属陆梁油田采区。其东侧为陆梁油田主采区，东南为石南油田，西北为玛北油田，是准噶尔盆地主要油气富集区(图1)。该区自1955年发现克拉玛依油田以来，主要围绕准噶尔盆地西北缘断裂带进行构造找油。2012年以来，随着勘探开发技术的提高，中国石油新疆油田在1993年玛北低渗砂砾岩油气发现的基础上，相继在玛湖凹陷北斜坡、西斜坡、南斜坡及东斜坡等环玛湖斜坡带的百口泉组取得了重大岩性勘探突破，发现了系列岩性油气藏，提出了扇三角洲前缘鼻状构造成藏、“一砂一藏”成藏等模式[1-3]，并对玛湖凹陷北斜坡、西斜坡、南斜坡的油气成藏开展剖析[4-8]。但对玛湖凹陷东斜坡的系列岩性油气藏分析较少，成藏机制与分布规律认识不清。

图1 准噶尔盆地陆梁油田YB4井区区域构造位置

笔者近期研究发现，玛湖凹陷东斜坡的系列岩性油气藏具有特殊的洪积泥石流控藏特征，是典型的单一岩性圈闭内油气聚集成藏，因此希望借陆梁油田YB4井区的成藏特征解剖，为今后类似区的岩性圈闭找油提供借鉴。

1 油气地质概况

YB4井区位于准噶尔盆地西北部玛湖凹陷、英西凹陷、三个泉凸起、夏盐凸起的结合部，整体位于玛湖凹陷东斜坡，面积约200 km2，现已完钻22口，已有三维地震覆盖。

区内由下向上发育古生界、中生界及新生界等地层，其中中生界下三叠统百口泉组是本文剖析层位，揭示厚度70～147 m。据其岩性特征差异，百口泉组可分为3段，其下部的百一段(T1b1)以棕灰色砾岩为主，夹灰褐色泥岩；中部的百二段(T1b2)以绿灰色砾岩为主，顶部为棕灰或褐色泥岩；百三段(T1b3)为绿灰色砾岩、含砾砂岩及灰绿或褐色泥岩互层(图2)。

现已查明，百口泉组之下发育有石炭系和二叠系良好烃源岩，其上发育有中下侏罗统和古近系烃源岩。区域上，准噶尔盆地西北部的玛湖凹陷周缘已在上古生界和中生界发现多套含油层系，而YB4井区也在上二叠统乌尔禾组和下三叠统百口泉组发现了多套含油层，展示了较好的找油前景。

图2 准噶尔盆地陆梁油田YB1井沉积特征

2 油气成藏特征

YB4井区层序特征分析表明，下三叠统百口泉组属于1个三级层序，包含水进和水退2个体系域(图2)。该三级层序的底界面是百口泉组与上二叠统之间的角度不整合面，顶界面为百口泉组与中三叠统之间的岩性突变界面[9-10]。其水进体系域对应于百一段—百三段下部，高水位体系域对应于百三段中上部。统计分析表明，目前区内百口泉组已发现的12口见油井、13个含油层中，有11口井的油气见于水进体系域上部(相当于百二段顶部与百三段底部)的砂砾岩中，仅有1口井的油气和1个含油层分别见于高水位体系域(百三段中上部)和水进体系域下部(百一段)的砂砾岩中，其油气聚集具有典型的岩性成藏特征(图3)。

2.1 储层与封堵特征

2.1.1 储层特征

沉积分析表明，区内百口泉组属于近源扇三角洲相。由于该扇三角洲水上部分发育，特别是其根部的泥石流沉积，无论在剖面上还是在平面上都展现了较大的规模和比例，同时考虑到该泥石流对本区成藏的特殊封堵作用(详见2.1.2)，因此将区内泥石流沉积为主的扇三角洲根部单独划为扇根亚相单元。据此，综合各种沉积成因特征，可将区内百口泉组沉积划分为扇根和扇三角洲平原2种亚相(图2)。其扇根亚相进一步还可识别出泥石流、扇根河道和河道间3种沉积微相，扇三角洲平原亚相也可进一步识别出辫状河道、漫流沉积和河道间3种沉积微相。

图3 准噶尔盆地陆梁油田YB3-YB1-YB4-M223-M211油藏剖面

其中，扇根河道是扇根区沟道中形成的牵引流沉积，粒度多具向上变细的正韵律；但由于其形成于水流出山口处的扇根区，地势坡度较陡、变化较快，从而使其沉积物堆积较混杂，分选较差—差，粒度较粗，以砾岩为主；粒度概率曲线的跳跃总体斜率>1，具牵引流特征。在GR测井曲线上，扇根河道主要表现为齿化的中幅箱形或微钟形，曲线幅值明显低于泥石流砂体的幅值(图2)，如YB1井3 790～3 785 m的扇根河道GR值为68.636 API，而泥石流砂体的GR值为82.621 API，二者具有明显的幅值差异；同时，该河道沉积多呈薄层带状分布于出山口泥石流的前端上部(图4)，物性测试表明，扇根河道的孔隙度在5.5%～12.3%，渗透率为(0.102～2.440)×10-3μm2，为低—特低孔、超低—特低渗储层。

另外，扇三角洲平原上发育枝状的辫状河道，主要为绿灰或褐灰色的颗粒支撑砂砾岩，一般具正韵律；多为块状构造，并常见平行层面分布的紫色或灰绿色泥砾，也见有不明显的平行层理。其粒度概率曲线的跳跃总体斜率大于1，具牵引流特征。在GR测井曲线上，扇根河道主要表现为中幅钟形，部分为箱形，并多与其上下的河道间紫色泥岩呈突变接触。物性测试表明，辫状河道的孔隙度在6.7%～14.5%，渗透率在(0.152～7.920)×10-3μm2，为特低孔、超低渗储层。

由上可见，无论是扇根河道微相，还是辫状河道微相，都具有一定的储集性能[11-14]，皆可作为研究区的储集体。

2.1.2 封堵特征

前已述及，本区扇三角洲沉积的扇根亚相中发育大规模泥石流，区内钻井中的百一段与百二段中下部主要都是泥石流沉积。其岩性主要为灰色、灰褐色砾岩与砂砾岩互层。岩石分选极差，杂基支撑，块状构造；其典型特征为发育垂直层面或与层面高角度相交的板状、长条状砾石(图5)。其粒度概率曲线的跳跃总体斜率小于1，具重力流特征。在GR测井曲线上，泥石流主要表现为微齿化的中低幅箱形或微漏斗形，并与底部泥岩段呈坎值突变。物性测试表明，泥石流的渗透率一般小于0.4×10-3μm2。按含油储层物性规范，泥石流属于非渗—超低渗型，加之其非均质性极强，因此对石油具有一定的封堵能力。

图4 准噶尔盆地陆梁油田YB4井区百二段沉积相展布

图5 准噶尔盆地陆梁油田YB7井岩心相分析

所以，从一般的出山口洪积物发育来看，泥石流在纵向上多位于沉积旋回下部，在平面上一般分布于扇体根部，因此对于其前端上部的扇根河道储集体来说，泥石流为其下部和上倾方向提供了封堵作用。加之，发育于沟道中的扇根河道储集体两侧为河道间溢漫泥质沉积，其对扇根河道储集体来说，又从储集体两侧为其提供了封堵作用。因此，对扇根河道储集体来说，若要成为油气聚集场所，只要其上配置有良好封盖层即可。而YB4井区百口泉组泥质发育的高水位体系域为其下的扇根河道储集体提供了这一关键封盖条件。

在YB4井区，百一段—百三段下部为水进体系域，发育多层巨厚泥石流砂砾岩体及薄层带状的扇根河道与水进泥岩；百三段的中上部为高位体系域，广布泥质沉积。位于水进体系域上部的薄层带状扇根河道储集体，其下部及上倾方向有泥石流封堵，其两侧有河道间溢漫泥质封堵，其上又有广布的厚层高水位期泥质盖层，从而使该区百口泉组水进体系域上部的扇根河道与紧邻扇根河道的辫状河道储集体易于成为被封堵的油气聚集场所，也即在百二段顶部及百三段底部的扇根河道中形成了有利油气聚集的上倾尖灭岩性圈闭，为该区百口泉组油气聚集创造了条件[15-16]。

2.2 油源供给与保存特征

YB4井区三维地震解释表明，研究区整体构造形态为不规则的北东向向斜，并发育小型高角度的近东西和北北东向压扭性断层(图6)。不规则的北东向向斜形态使百口泉组地层分别向北西和南东两翼上倾，为来自东南部物源的扇根河道储集体(图4)提供了上倾尖灭构造背景。而本区高角度压扭性断层虽然断距较小，但其上下穿切地层较多，特别是沟通了百口泉组与其下的二叠系主力烃源岩，为本区百二段顶部及百三段底部的扇根河道上倾尖灭岩性圈闭提供了良好油源供给条件[17-18]。加之，本区百口泉组遭受后期破坏作用较弱，具有较好的油气保存条件，从而使该区二叠系烃源岩生成的油气，通过高角度的压扭性断层运移至百口泉组二段顶部及三段底部的扇根河道上倾尖灭岩性圈闭内，最终聚集成藏并得以保存。

3 油气成藏规律

YB4井区百口泉组沉积相类型与油气相关性统计分析表明，产油层及油斑显示主要分布于扇根河道砂体。扇根河道是本区油气的主要聚集单元，其次为辫状河道。综合百口泉组已发现12口见油井的成藏特征得出，研究区百口泉组发育上倾尖灭和透镜状岩性油气藏2种类型。

其中，上倾尖灭岩性油气藏是本区主要类型。此类型目前已有11口井揭示，区内M217、YB1、YB4等井在百二段顶部的扇根河道以及YB4、YB7等井在百三段底部的辫状河道中揭示的油气藏皆为上倾尖灭岩性型(图3)。该油气藏位于YB4井区不对称向斜的南东翼，发育于百口泉组水进体系域上部的扇根河道或紧邻扇根河道的辫状河道，在整体向南东上倾的背景下，不仅其下部及上倾方向被泥石流封堵，而且其两侧有河道间泥质封堵，加之其上有分布广泛的高水位体系域泥质封堵，构成了上倾尖灭岩性圈闭；最终在穿切了二叠系等油源的高角度压扭性断层导运供给下形成了上倾尖灭岩性油气藏。

本区透镜状岩性油气藏为百口泉组的次要油气藏类型，区内YB3井在百三段所揭示的油气藏即为此类型(图3)。该油气藏位于YB4井区不对称向斜的西北翼，发育于百三段泥包砂的高水位体系域内。储集体为辫状河道沉积。其主要成因应是：在高水位的扇三角洲平原区，由于河流改道截切，形成孤立的透镜状辫状河道砂体，该砂体后期又被沟通深部二叠系等油源的断层连通，从而形成了透镜型岩性油气藏。但由于本区泥石流发育的扇三角洲平原河道流急道直，不易形成孤立透镜状砂体[19-20]。由此推论，该类型油气藏的形成应该较少。

综上分析，可将YB4井区百口泉组的油气成藏规律归纳为3点：

图6 准噶尔盆地陆梁油田YB4井区Trace1112测线百口泉组断裂解释剖面

图7 准噶尔盆地陆梁油田YB4井区百口泉组岩性油气成藏模式

(1)YB4井区发育上倾尖灭型和透镜型2种岩性油气藏类型[21-24](图7)，其中上倾尖灭岩性油气藏是该区重点成藏类型，且主要发育于百口泉组水进体系域的上部，即主要出现于百二段的顶部和百三段的底部；次要的透镜型岩性油气藏一般分布于高水位体系域的百三段中上部。

(2)上倾尖灭岩性油气藏的成藏要素主要包括4方面：①发育上倾尖灭扇根河道或扇三角洲平原辫状河道砂体，为油气聚集提供储层条件；②扇根河道或扇三角洲平原辫状河道砂体的上倾方向，相变为物性极差的泥石流砂砾岩层，为油气聚集提供关键的上倾封堵条件；③上倾尖灭扇根河道或辫状河道砂体的上面，形成了广泛的高水位期泛滥平原泥质盖层；④上倾尖灭扇根河道或扇三角洲平原辫状河道砂体的下倾方向发育与深部油源沟通的断层，为油气聚集提供油源供给条件。

(3)透镜型岩性油气藏的成藏要素主要包括3方面：①透镜型岩性油气藏主要形成于泥质发育的高水位体系域的扇三角洲平原，利于形成辫状河道透镜砂体；②在扇三角洲平原形成了包裹于厚层泥质沉积中的孤立透镜型辫状河道砂体，为油气聚集提供储层条件；③孤立透镜型辫状河道砂体的下倾方向发育与深部油源沟通的断层，为油气聚集提供油源供给。

4 结论

(1)玛东斜坡YB4井区的百口泉组主要发育上倾尖灭岩性油气藏。其主要受控于“发育上倾尖灭的扇根河道或辫状河道砂体”、“上倾方向有泥石流封堵”、“上覆有高水位泥质盖层”和“下倾方向有沟通油源的断层”4个基本因素，其中“泥石流封堵”和“高水位泥质盖层”是该类油气成藏的关键控制因素。

(2)YB4井区百口泉组重点的上倾尖灭岩性油气藏主要分布于水进体系域上部的百二段顶部与百三段底部，是今后玛东斜坡主要找油目标；此外高水位体系域的百三段中上部也可形成少量的透镜型岩性油气藏，可作为兼探目的层。