王千軍

（中國石化勝利油田分公司 西部新區(qū)研究院，山東 東營 257000）

0 引言

2005年，準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)在排2井新近系沙灣組獲得突破，發(fā)現(xiàn)春光和春風(fēng)油田[1]，隨著勘探程度的不斷深入，繼主力層系沙灣組后，下部白堊系在鉆探中也發(fā)現(xiàn)豐富的油氣顯示[2－3]，并在排60、排607、排609等井鉆遇較厚油層，特別是鄰區(qū)沙門1井在白堊系獲得高產(chǎn)工業(yè)油流[4－5]，證實白堊系是一個具有較大潛力的勘探接替層系[6].

以沙灣組為主要勘探目的層的探井完全鉆揭白堊系的較少，同時在白堊系也未鉆遇較好的儲層，導(dǎo)致可用資料較少.趙東娜等[7－8]研究準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶白堊系層序，劃分為4個三級層序，建立無坡折緩坡型層序地層模型，分析幕式構(gòu)造運動和古氣候旋回變化對層序發(fā)育的控制作用；在井震聯(lián)合標(biāo)定的基礎(chǔ)上，楊勇等[9]將下白堊統(tǒng)層序地層劃分為2個三級層序，明確古氣候?qū)有虬l(fā)育的控制作用；谷云飛等[10]研究準(zhǔn)噶爾盆地白堊系巖相古地理，識別沖積扇、辮狀河、三角洲和湖泊等沉積相；邢鳳存等[11]研究車排子地區(qū)構(gòu)造—古地貌特征及其控砂機制，恢復(fù)準(zhǔn)噶爾盆地車排子地區(qū)下白堊統(tǒng)吐谷魯群層序；在分析地震反射特征、沉積學(xué)特征及電性特征基礎(chǔ)上，向奎[12]研究車排子地區(qū)白堊系下切谷沉積體系，認為該體系具有較好的勘探前景；洪太元等[13]研究準(zhǔn)噶爾盆地腹部白堊系底部不整合特征，認為白堊系底部不整合形成的隱蔽性非構(gòu)造圈閉組合是最重要的勘探區(qū)域之一；何登發(fā)等[14]研究準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶白堊系層序，識別4個層序、8個體系域.這些研究對研究區(qū)沉積體系并未有清晰一致的認識，隨著鉆揭白堊系探井的不斷增加，對白堊系沉積相的認識也越來越深入.

筆者利用鉆井、錄井、測井和地震等資料，在分析巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和古生物基礎(chǔ)上，研究車排子地區(qū)白堊系的沉積體系發(fā)育特征，為該地區(qū)的油氣勘探提供依據(jù).

1 區(qū)域地質(zhì)概況

車排子地區(qū)在構(gòu)造上位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起車排子凸起，西鄰扎伊爾山，東部與昌吉凹陷以紅車斷裂帶為界，南部與四棵樹凹陷以艾卡斷裂為界（見圖1）.車排子地區(qū)構(gòu)造面積為1.08×104km2，研究區(qū)面積為0.22×104km2.車排子凸起是晚海西期發(fā)育形成的繼承性凸起[15－16]，基底為石炭系淺變質(zhì)巖，上部依次沉積侏羅系、白堊系、古近系安集海河組，以及新近系沙灣組、塔西河組和第四系[17－19]，白堊系自下而上發(fā)育清水河組、呼圖壁組、勝金口組和連木沁組（見圖2），厚度在20.0～490.0m之間.

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置Fig.1 The tectonic position of the study area

圖2 車排子地區(qū)白堊系綜合柱狀圖Fig.2Comprehensive column of Cretaceous in Chepaizi area

2 沉積相特征

應(yīng)用巖礦、古生物、測井相和地震相等方法，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景、巖心描述、單井相和連井剖面相結(jié)果，分析研究區(qū)白堊系沉積特征.白堊系主要發(fā)育扇三角洲相和湖泊相，可以進一步劃分為3種亞相和7種微相（見表1）.

表1 車排子地區(qū)白堊系沉積相類型Table 1 The deposition type of Cretaceous in Chepaizi area

2.1 扇三角洲相

扇三角洲相的沉積特征與辮狀河三角洲相的類似，由于它是沖積扇直接進入湖盆或經(jīng)過短距離搬運入湖形成的[20－22]，所以顆粒的粒度比辮狀河三角洲的粗，發(fā)育的巖性以砂礫巖和含礫砂巖為主.根據(jù)車排子地區(qū)扇三角洲相的巖性、古生物、測井及地震特點，可以劃分為扇三角洲平原和扇三角洲前緣亞相.

2.1.1 扇三角洲平原亞相

扇三角洲平原亞相基本是扇三角洲相的水上部分，所以發(fā)育的巖性總體上以雜色礫巖和含礫砂巖為主（見圖3（a）），顆粒大小不一，礫石粒徑從數(shù)毫米到數(shù)十厘米不等，分選較差，磨圓差—中等，具有成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度低的特點.單層垂向上具有明顯的正韻律特征，自然電位曲線表現(xiàn)為齒化的鐘型、漏斗型和箱型（見圖4（a－c）），根據(jù)沉積特征可以分為水上分流河道和漫灘沼澤微相.

圖3 車排子地區(qū)白堊系沉積構(gòu)造特征Fig.3 The sedimentary tectonic characteristics of the Cretaceous in Chepaizi area

水上分流河道發(fā)育的巖性主要為黃色、土黃色、灰白色含礫砂巖，顆粒分選磨圓中等，呈次棱角狀—次圓狀，河道底部可見沖刷面和呈疊瓦狀滯留沉積的礫石，反映洪水的頻繁沖刷和充填.交錯層理十分發(fā)育且規(guī)模向上變小，底部發(fā)育楔狀交錯層理（見圖3（b））、槽狀層理和平行層理（見圖3（c－d）），向上發(fā)育遞變層理和波狀層理，反映水動力條件由強到弱的變化.測井曲線多呈中—高幅微齒箱型（見圖4（c）），少量呈中幅指型—箱型復(fù)合型.

漫灘沼澤微相沉積位于辮狀分流河道間，屬于低能沉積區(qū)，以細粒沉積為主，巖性主要以棕色、紅褐色粉砂巖和泥巖互層沉積為主，局部可見決口扇砂體呈席狀分布.偶見不規(guī)則斜層理和透鏡狀層理，在垂向上與砂礫巖呈不等厚互層，以小型正韻律為主，頂部與砂礫巖呈突變接觸，底部與砂礫巖呈漸變接觸.自然電位曲線呈齒型或微齒狀直線型，異常幅度較低或無明顯異常.

圖4 車排子地區(qū)白堊系自然電位曲線類型及組合特征Fig.4 The curve type and combination characteristics of natural potential of the Cretaceous in Chepaizi area

2.1.2 扇三角洲前緣亞相

扇三角洲前緣亞相主要發(fā)育在水下，受河水與波浪雙重改造影響，沉積構(gòu)造非常豐富，形成的砂巖孔滲性良好，是油氣勘探的主要對象.根據(jù)沉積特征可以劃分為水下分流河道、水下分流河道間和席狀砂等微相.

水下分流河道是辮狀河道入湖后的延伸，是扇三角洲前緣沉積的主體.隨著扇體向前方擴散，在波浪作用下，河道不斷分叉，同時下切作用也不斷減弱，水下分流河道呈現(xiàn)不同于水上河道的沉積特征.發(fā)育的巖性主要為灰色、灰綠色砂礫巖及含礫砂巖、砂巖，頂部為灰色、灰綠色泥巖，下粗上細是其顯著沉積特征.礫石粒徑從數(shù)毫米到數(shù)厘米，分選較差，磨圓較好，呈次圓狀，具有弱的疊瓦狀排列特點.底部有沖刷面，向上發(fā)育平行層理、槽狀層理（見圖3（e））和楔狀層理.測井曲線呈箱型、齒型或復(fù)合型（見圖4（d））.

水下分流河道間發(fā)育席狀展布的灰色、灰綠色泥巖，以及粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖.由于受波浪作用的改造，發(fā)育微波狀層理、透鏡狀層理、滑塌構(gòu)造等三角洲前緣的典型標(biāo)志，還可見少量蟲孔.由于受水下分流河道的改道及湖浪、湖流的頻繁沖刷，該微相常被沖刷減薄，甚至在局部被完全沖刷掉，因此單層厚度較薄，為0.5～2.0m，橫向分布不穩(wěn)定.電測曲線呈對稱齒型、指型（見圖4（e））或微齒化直線型.

席狀砂位于水下分流河道的前端，在湖浪和沿岸流的改造作用下，河流攜帶的砂泥形成在水下分流河道前端分布的薄層砂體，或稱為前緣席狀砂.巖性主要為灰色、灰綠色細砂巖，部分水動力較強的地區(qū)還可見到含礫砂巖，顆粒分選磨圓較好.電測曲線呈微齒箱型、鐘型及復(fù)合型（見圖4（f－g））.平面上砂體呈橢圓形，剖面上為底平頂凸的透鏡狀.

2.2 湖泊相

白堊系沉積時期，構(gòu)造活動微弱，斷層不發(fā)育，準(zhǔn)噶爾盆地進入穩(wěn)定坳陷盆地的發(fā)育階段，車排子地區(qū)地形平緩，位于湖盆邊緣，屬于濱淺湖沉積環(huán)境.根據(jù)沉積特征，研究區(qū)主要發(fā)育泥灘微相和灘壩微相.泥灘微相巖性主要為深灰色、灰黑色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖，局部地區(qū)可見薄層粉細砂巖，厚度一般為1.0～2.0m，最厚為3.0m，橫向分布相對穩(wěn)定，發(fā)育微波狀層理和生物擾動構(gòu)造（見圖3（f－g）），電測曲線呈微齒的直線型（見圖4（h））.灘壩微相巖性主要為淺灰色、灰色、灰綠色中—細砂巖，由于水動力較好，砂體受到充分淘洗，分選中等—好，雜基含量低，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高，發(fā)育沙紋交錯層理（見圖3（h））和波狀層理，電測曲線呈微齒箱型.

3 沉積相平面展布特征

3.1 清水河組時期

清水河組時期氣候由濕潤變?yōu)楦珊担矫嫦蚝较蜻w移，基準(zhǔn)面下降，可容空間減小，來自于西北部的物源供應(yīng)不足，在盆地邊緣的溝谷中發(fā)育不連片的扇三角洲相（見圖5（a））.扇三角洲砂體厚度較薄，展布范圍較小，在北部排60井以西、中部排7井區(qū)及南部車97井區(qū)有所分布.沿主河道方向，砂體厚度為3.0～5.0m，砂地比為20%～50%.由于湖平面較低，湖浪作用相對較弱，造成扇三角洲的改造比湖侵域時弱，灘壩的沉積范圍也比湖侵域時小，主要分布在北部排1井區(qū)、車淺15井區(qū)和南部車89井區(qū).砂體厚度為1.0～3.0m，砂地比為10%～40%.

3.2 呼圖壁組時期

呼圖壁組時期開始湖侵，湖岸線往西遷移（見圖5（b））.西北部地區(qū)發(fā)生隆起，導(dǎo)致北部地區(qū)在湖侵背景下依然隆起接受剝蝕，南部地區(qū)在湖侵背景下接受沉積，由于氣候逐漸變得濕潤，且降雨較多，物源供應(yīng)較為充足.扇三角洲相發(fā)育的范圍和面積也較清水河組時期的大，主要分布在排607井區(qū)、排7井區(qū)和排9井區(qū)附近，砂體厚度為5.0～10.0m，砂地比為30%～60%.此時，由于受湖水的攪動影響，研究區(qū)東部灘壩砂體較為發(fā)育，單個砂體范圍較大，面積最大為49.80km2，砂體厚度為3.0～5.0m，砂地比為20%～50%.

3.3 勝金口組時期

勝金口組時期南部沉積范圍有所擴大，中北部地區(qū)沒有太大變化（見圖5（c））.扇三角洲相的沉積范圍有所縮小，在排609井區(qū)和排17井區(qū)發(fā)育，砂體厚度為4.0～5.0m，砂地比為10%～50%.灘壩零星的分布于濱淺湖，單個砂體面積較小，最大為30.00km2，最小為10.00km2，砂體厚度為1.0～3.0m，砂地比為10%～40%.

圖5 車排子地區(qū)白堊系沉積體系平面分布Fig.5 The depositional facies distribution maps of the Cretaceous in Chepaizi area

3.4 連木沁組時期

連木沁組時期湖侵達到最大，湖岸線在南部已經(jīng)抵達排28井區(qū)，由于東北部地區(qū)后期接受剝蝕，造成現(xiàn)今南部地層展布范圍寬于北部地層展布范圍，以及北部殘留地層較薄的現(xiàn)狀（見圖5（d））.扇三角洲相主要發(fā)育在排1井區(qū)、排604井區(qū)和排28井區(qū)，砂體厚度為2.0～5.0m，砂地比為10%～60%.灘壩分布在扇三角洲前緣及其側(cè)緣.

圖6 車排子地區(qū)白堊系沉積模式Fig.6 The sedimentary mode chart of the Cretaceous in Chepaizi area

4 沉積模式

在明確白堊系的構(gòu)造演化、沉積背景、沉積相類型及沉積特征基礎(chǔ)上，總結(jié)車排子地區(qū)白堊系的沉積模式（見圖6）.研究區(qū)總體為濱淺湖沉積背景，西北部為隆起區(qū)，提供物源，向東、南逐漸演化為寬緩的斜坡，碎屑物質(zhì)主要沉積于斜坡濱淺湖區(qū).后期隨著湖平面不斷上升，可容空間增大，物源供給不足，在湖岸線附近發(fā)育小規(guī)模的緩坡型扇三角洲.扇體順斜坡傾向近東西向展布，展布范圍較小，厚度中等.由于湖水位較高，湖浪改造作用較強，造成扇三角洲后期改造較劇烈.沉積砂體受湖浪與湖流的作用，在扇三角洲前緣及側(cè)緣形成大范圍的灘壩砂體，巖性以細砂巖為主，夾有薄層泥質(zhì)粉砂巖和泥巖，為白堊系油層重要的儲集體，與準(zhǔn)噶爾盆地腹部昌吉凹陷及西緣四棵樹凹陷內(nèi)源巖形成良好的生儲配置關(guān)系.

5 結(jié)論

（1）車排子地區(qū)白堊系為一套湖進背景下的沉積產(chǎn)物，西北部為主要物源區(qū)，向東、南逐漸演化為寬緩的斜坡，碎屑物質(zhì)主要沉積于斜坡濱淺湖區(qū)，發(fā)育的巖石類型主要為灰色、灰綠色含礫砂巖和砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，砂泥巖呈頻繁互層.

（2）車排子地區(qū)白堊系發(fā)育扇三角洲相和湖泊相.扇三角洲相以前緣沉積為主，主要發(fā)育水下分流河道、水下分流河道間和席狀砂等微相，受湖平面升降、氣候變化、沉積物供給等因素的影響，造成扇三角洲砂體的發(fā)育規(guī)模較灘壩砂體的小.車排子地區(qū)白堊系砂體緊鄰昌吉凹陷、四棵樹凹陷，具有較好的油氣成藏條件，可形成下生上儲油氣藏.

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