朱柏宇　印森林　郭海平　唐攀　趙俊威　陳旭　雷章樹

摘 要 【目的】吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組發(fā)育了一套陸相混積沉積體系，混積細粒巖沉積微相類型及甜點儲層分布規(guī)律等研究的不足制約了該區(qū)頁巖油高效開發(fā)?！痉椒ā烤C合巖心、露頭、測井、X射線熒光光譜（X-Ray Fluorescence，XRF）元素錄井、分析化驗和試油試采等資料，采用巖相構型、沉積微相耦合分析和動靜結(jié)合等方法，開展了沉積微環(huán)境及微相類型劃分、沉積模式及其對甜點的控制作用等研究?！窘Y(jié)果】（1）研究區(qū)主要發(fā)育浪成交錯層理、水平層理、同生變形構造、黃鐵礦、方解石條帶、鳥眼構造和結(jié)核、縫合線構造、含生物化石和白云巖溶蝕孔8類沉積構造。研究區(qū)分為半深湖—深湖、混合淺湖和碎屑淺湖亞相，細分為半深湖泥、云坪、混合灘壩、混合淺湖泥、淺湖砂壩和碎屑淺湖泥等6種微相，不同微相沉積特征及其沉積機制差異明顯。（2）建立了咸化湖泊相混積細粒巖沉積微相模式。蘆一段自下而上從深湖—半深湖—淺湖演化過程，發(fā)育了淺湖砂壩、混合灘壩與云坪微相。其中，云坪呈連片狀大范圍分布，混合灘壩呈土豆狀分布，發(fā)育程度較高，不同層規(guī)模有差異，淺湖砂壩發(fā)育程度一般，呈斷續(xù)狀局限分布，垂向上呈薄儲集層與厚層泥巖疊置狀。蘆二段以淺湖為主，微相類型與蘆一段類似，但形態(tài)、規(guī)模與疊置樣式差異較大。云坪和混合灘壩發(fā)育數(shù)量和規(guī)模大大減小，淺湖砂壩則發(fā)育程度較高，呈大規(guī)模分散土豆狀發(fā)育，垂向上呈厚層疊置狀。不同位置剖面微相的疊置樣式不同。（3）甜點段XRF元素分析顯示，目的層沉積時為干燥炎熱的半咸水環(huán)境到咸水過渡環(huán)境，古生產(chǎn)力水平較高；下甜點段為富氧環(huán)境，上甜點段則為厭氧亞還原到還原環(huán)境。（4）沉積微相控制了甜點分布和開發(fā)對策?；旌蠟挝⑾啖耦愄瘘c發(fā)育程度高，非均質(zhì)性弱，開發(fā)效果最好，采用大規(guī)模部署水平井平臺化作業(yè)進行效益開發(fā)。云坪微相Ⅲ類甜點發(fā)育，非均質(zhì)性強，開發(fā)效果一般，是后續(xù)接替區(qū)域。淺湖砂壩Ⅱ類甜點發(fā)育，整體分散狀，連續(xù)性較差，非均質(zhì)性強，開發(fā)效果較好?！窘Y(jié)論】后續(xù)應在沉積微相空間分布精細研究基礎上，參考核磁曲線參數(shù)部署水平井開發(fā)。

關鍵詞 細粒沉積巖；混合淺湖；沉積微相；頁巖油；蘆草溝組；吉木薩爾凹陷

第一作者簡介 朱柏宇，男，1991年出生，博士，講師，儲層沉積學，E-mail： james_zhuby@163.com

通信作者 印森林，男，副教授，油氣田開發(fā)地質(zhì)，E-mail： yinxiang_love@qq.com

中圖分類號 P595 文獻標志碼 A

0 引言

湖泊陸上水流匯集、沉積物和沉積礦產(chǎn)堆積的重要場所，Kukal et al.[1]根據(jù)氣候、地理環(huán)境、沉積物類型及物源供應，將湖泊進行了分類。隨后，吳崇筠[2]按含鹽度、沉積物、所處地理位置和成因進行了分類。之后，朱筱敏等[3]根據(jù)砂體發(fā)育位置提出了四類淺湖砂壩，包括湖岸線拐彎處的砂質(zhì)灘壩及生物灘、鮞粒灘，水下古隆起處的生物灘、鮞粒灘及砂質(zhì)灘壩，三角洲側(cè)緣的砂質(zhì)灘壩，開闊淺湖地區(qū)的砂質(zhì)灘壩及生物灘、鮞粒灘，這些類型已有陸源碎屑與碳酸鹽巖的混積特征[4?6]。隨后，姜在興[7]進一步細化成因解釋，并將灘壩分為砂質(zhì)（礫質(zhì)）灘壩和碳酸鹽巖灘壩兩類，商曉飛等[8]在此基礎上開展了厚層灘壩儲層構型解剖。國內(nèi)外學者針對湖泊相做了大量露頭、現(xiàn)代沉積和地下解剖的研究，對湖泊相及其內(nèi)部骨架儲集體系的沉積環(huán)境[9]、沉積特征[10]進行了分析，也對控制湖泊相發(fā)育的古地理位置、物源供給條件、水動力條件[11?13]進行了研究，并確定了微相的測井響應特征[14]。一些學者針對混合沉積開展了定義[15]、巖石分類[16]、成因機制和主控因素[6，17?18]等方面的研究。然而，針對咸化湖泊所形成的細?；旆e沉積體系仍缺乏系統(tǒng)研究[19?20]，混積細粒巖沉積相—亞相—微相體系及其沉積成因等研究亟待加強。

陸相湖泊形成的細粒沉積巖[21]，例如，頁巖、碳酸鹽巖等，是油氣富集的重要場所[22]，在我國松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地和準噶爾盆地資源量豐富，類型多樣，成為油氣資源的接替領域[23]。最新勘探顯示，占比約60%的頁巖油地質(zhì)資源量分布在上述四大盆地，分別為54.6×108 t、27.4×108 t、60.5×108 t和25.1×108 t，資源總量167.6×108 t，是今后我國陸相頁巖油勘探開發(fā)的核心地區(qū)[24]。部分學者在準噶爾盆地吉木薩爾凹陷已開展了沉積相研究，并對比了國內(nèi)外含頁巖油盆地的巖相[25?27]、沉積特征和油氣富集特征[28?30]，但認識尚未完全統(tǒng)一，包括湖泊和三角洲相[31]、三角洲相→深湖相及火山相組合[32?33]等觀點，但對湖相頁巖體系的認識是一致的。目前，雖初步建立了巖相劃分方案和組合模式[34]，并開展了砂組級別的沉積相研究[35]。然而，從頁巖油高效開發(fā)[36]的角度來看，仍缺乏針對咸化湖泊混積沉積微環(huán)境特征[37?40]、沉積微相類型與儲層非均質(zhì)性、微相與甜點的關系等方面研究。因此，本文以吉木薩爾凹陷蘆草溝組為對象，研究陸相湖泊混積細粒巖沉積微相分布，以指導下步頁巖油的高效開發(fā)。

1 地質(zhì)概況及研究方法

1.1 地質(zhì)背景

吉木薩爾凹陷位于準噶爾盆地東部的東南緣，東靠奇臺凸起，南以三臺斷裂為界限，西臨西地斷裂，北抵吉木薩爾斷裂，構造單元面積約為1 278 km2，呈東高西低的箕狀斷陷[41]（圖1a）。研究區(qū)二疊系可分為井井子溝組、蘆草溝組和梧桐溝組，蘆草溝組（P2l）是準東重要的頁巖油含油層系[42]，也是本次研究目的層。蘆草溝組全凹陷發(fā)育，呈西厚東薄、南厚北薄的趨勢，厚度介于200～350 m，具有源—儲緊鄰、近源成藏的特征[42]。蘆草溝組自下而上可劃分為一段（P2l1）和二段（P2l2），P2l1和P2l2又可細分為2個層組，發(fā)育了下、上2個“甜點體”（圖1b）。下“甜點體”位于P2l21砂組，巖性主要為灰色粉細砂巖，灰黑色（含）云質(zhì)粉砂巖，夾有泥質(zhì)粉砂巖與黑灰色泥巖互層、黑灰色（含）云質(zhì)粉砂巖或灰黑色泥巖。全凹陷均發(fā)育，厚度為17.5～67.5 m，平均為42.8 m，實測孔隙度介于2.1%～26.5%，平均為8.75%；實測滲透率介于（0.01～52.6）×10-3 μm2，平均為0.05×10-3 μm2，該砂組以淺湖—半深湖亞相沉積為主。上“甜點體”位于P2l22砂組，巖性以灰黑色云屑砂巖、灰白色粉砂質(zhì)云巖、灰色長石巖屑粉砂巖為主，夾有黑灰色泥巖、白云質(zhì)泥巖。主要發(fā)育在凹陷東斜坡處，厚度介于13.4～43.0 m，平均為33 m，實測孔隙度介于1.1%～20.4%，平均為9.9%；實測滲透率介于（0.01～36.3）×10-3 μm2，平均為0.07×10-3 μm2，該砂組以淺湖亞相沉積為主。目的層碳酸鹽巖類沉積巖發(fā)育程度很高，為一套中低孔、低滲—特低滲的致密頁巖油儲集層。

1.2 研究資料與方法

利用巖心、測井、露頭、分析化驗和試油試采等資料，開展沉積微相類型識別、空間展布、沉積微相模式、沉積微相對甜點控制作用和沉積微環(huán)境的研究。具體步驟：（1）巖心描述、沉積微相劃分和測井相模式建立。結(jié)合18口井1 390.50 m巖心、測井及野外露頭等資料，通過相標志識別并劃分沉積微相類型，并建立了6種微相的測井相模式；（2）沉積微相空間分布特征與演化。在單井巖性解釋基礎上，根據(jù)81口單井、連井剖面，按小層（時間）單元，結(jié)合巖性疊合等值線，確定了11小層微相時空分布與演化特征；（3）結(jié)合XRF 1 574個元素掃描樣品數(shù)據(jù)的資料對研究區(qū)微環(huán)境進行識別，以此為基礎，探討了混積細粒巖沉積微相分布模式，利用相控核磁孔隙度和飽和度分布，揭示了沉積微相對甜點的控制作用。

2 巖石和沉積構造特征分析

2.1 巖石礦物特征

根據(jù)目的層189個X射線衍射（X?Ray Diffraction，XRD）礦物鑒定實驗，蘆草溝組礦物成分多樣，主要包括陸源碎屑礦物及碳酸鹽礦物兩類，包含斜長石、鉀長石、石英、黏土礦物、白云石、方解石和黃鐵礦等，其產(chǎn)狀及成因來源復雜多樣，粒度整體細，屬于典型混積細粒巖范疇。長石含量最高，分為鉀長石和斜長石，其中斜長石含量較高，最高含量達到58.1%，平均為26%，鉀長石含量較低，平均為6.7%。碳酸鹽礦物主要包括白云石和方解石兩種類型，其中白云石含量遠大于方解石含量，白云石含量約為方解石的兩倍，且變化范圍較大，最低含量為0.5%，最高可達60%，平均含量為21%，僅次于長石含量。方解石含量則相對較少，主要集中于0～19%，平均含量為11%（表1）。

2.2 典型沉積構造分析

沉積構造是巖石宏觀特征的體現(xiàn)，它能夠反映沉積介質(zhì)的性質(zhì)、流體水動力情況、沉積物搬運和沉積方式等方面的信息，巖心標志直觀明顯，是確定沉積相類型并建立相—亞相—微相體系的關鍵資料。通過對18口重點取心井巖心的詳細觀察和描述，發(fā)現(xiàn)目的層沉積構造十分豐富（圖2）。研究區(qū)陸源碎屑長英質(zhì)粉砂巖中多發(fā)育波浪改造形成的沙紋層理和浪成沙紋層理，為湖泊相的典型沉積構造，也可見方解石脈和液化變形構造，為碎屑淺湖和混合淺湖標志性特征（圖2a，b）。同時，研究區(qū)泥巖中多發(fā)育安靜水體下加積形成的水平層理（圖2c），也可見縫合線和差異壓實、重力滑動引起的液化變形構造（圖2d～j），局部見蕨類植物葉片化石，反映其水動力不強，是半深湖—深湖沉積的重要標志。粉砂質(zhì)白云巖中可見生物介殼層鮞粒灘（圖2k），反映的是混合淺湖相的沉積特征。泥質(zhì)白云巖中見水平層理、液化變形、碳酸巖鹽巖縫合線構造（圖2l）和有機質(zhì)產(chǎn)生的氣體空間被沉淀結(jié)晶的方解石充填形成的鳥眼構造（圖2p）和結(jié)核（圖2m）、方解石脈發(fā)育（圖2o，p，q），為碎屑淺湖的沉積特征。白云質(zhì)粉砂巖中白云巖溶蝕形成的孔隙是典型混積巖沉積標志（圖2r）。此外，還發(fā)育指示咸化湖泊環(huán)境特征的生物化石和各種產(chǎn)狀的黃鐵礦（圖2n，s、表2）。另外，還有指示半深湖—深湖相的油頁巖（圖2t）。

2.3 巖心韻律與含油氣性差異

在研究區(qū)細粒巖心中呈現(xiàn)出極強的韻律特征，分別為從長英質(zhì)粉砂巖到粉砂質(zhì)白云巖到泥巖的正粒序特征（圖3a）和從泥巖到白云質(zhì)粉砂巖的反粒序特征（圖3b）。

三臺鎮(zhèn)出露的西大龍口露頭區(qū)也發(fā)育塊狀厚層不明顯韻律的白云質(zhì)粉砂巖相發(fā)育（圖3c，d），巖性粒度的整體變化不明顯。另外，目的層為含油氣儲集巖與烴源巖不同厚度的互層，受巖性和物性影響含油氣級別存在較大差異性。P2l1含油段夾層厚度相對較薄（0.5～1.5 m），含油氣級別高且含油層段多，以白云質(zhì)粉砂巖為主，不同巖性含油性差異明顯（圖3e）。P2l2含油段隔夾層發(fā)育程度較高，長英質(zhì)粉砂巖易碎，且含油氣級別低于P2l1。其局部含油性較好，但隔夾層比較發(fā)育（圖3f）。巖心整體顯示，含油氣級別由高到低分別為白云質(zhì)粉砂巖（偏粗粒）、長英質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)白云巖。其中，以白云質(zhì)粉砂巖溶蝕孔隙發(fā)育段含油氣級別最高，含油性最好。

3 沉積相微相劃分及空間展布

3.1 沉積微相劃分及特點

通過對覆蓋全區(qū)的關鍵井的巖心觀察和露頭分析、以沉積相標志為基礎，結(jié)合測錄井和沉積背景分析，將蘆草溝組定義為咸化湖泊相，細分為3個亞相及6個微相類型（表3）。其中淺湖亞相細分為碎屑淺湖與混合淺湖亞相。碎屑淺湖亞相細分為淺湖砂壩、碎屑淺湖泥微相；混合淺湖亞相細分為云坪、混合灘壩和混合淺湖泥微相。半深湖—深湖亞相主要由半深湖泥微相構成。不同微相的巖性、沉積構造與測井響應具有明顯的差異性。

1） 碎屑淺湖亞相

位于水體較淺的地帶，沉積物源以陸源碎屑輸送為主，沉積物主要延續(xù)了碎屑巖沉積機制與沉積特點，處于湖面枯水期最深水平面至浪基面中間，包括淺湖砂壩和碎屑淺湖泥微相。

淺湖砂壩微相水體淺，水動力條件相對很強，較強波浪作用是主要的動力機制，巖性以淺灰色粉砂巖為主，鉀長石礦物較為發(fā)育，局部夾含少量細砂巖和小礫巖，厚度較大，發(fā)育典型沙紋層理和浪成沙紋層理（圖4a）。粒徑較粗，砂體垂向連續(xù)性好，平面分布范圍較大，分選磨圓較好，屬于有利的儲集層。測井曲線形態(tài)，GR（自然伽馬）以箱形和漏斗形高值為主；RXO（沖洗帶電阻率）以箱形低值為主。GR值介于121.9～78.9 API，平均為101.6 API；SP（自然電位）負異常，RXO 值介于31.0～12.5 Ω?m，平均為25.2 Ω?m，CPOR（巖心分析孔隙度）值介于14.4%～4.7%，平均為11.8%。淺湖砂壩微相是工區(qū)頁巖油中厚度較大、物性和含油性較好的儲集層類沉積單元。

碎屑淺湖泥微相水體較深，為水動力條件相對弱條件下沉積，主要巖性為灰色、灰黑色泥巖，發(fā)育水平層理，水動力較強的地方有小型交錯層理，還可見縫合線（圖2l）和液化變形構造（圖2d，g），局部見蕨類植物葉片化石（圖4b）。測井曲線形態(tài)，GR以鐘形和漏斗形低值為主，RXO以齒形中高值為主，介于125.6～56.6 API，平均為80.3 API，SP負異常，RXO值介于108.8～8.0 Ω?m，平均為30.5 Ω?m，CPOR值介于6.70%～1.50%，平均為3.77%。碎屑淺湖泥微相是研究區(qū)頁巖油中厚度較大、物性和含油性較差的非儲集層類沉積單元，有機碳含量一般，一般屬于烴源巖。

2） 混合淺湖亞相

位于相對淺水部位，湖面處于枯水期最深水平面至浪基面中間，為碎屑淺湖與半深湖—深湖相的過渡區(qū)域，沉積物以陸源碎屑巖與碳酸鹽巖混積巖為主。對應微相包括云坪、混合灘壩和混合淺湖泥。

混合灘壩是混合淺湖泥沉積和云坪沉積的過渡地帶，屬于過渡型灘壩，水動力條件較弱，受波浪作用影響，主要巖性為淺灰色云質(zhì)（灰質(zhì)）粉砂巖及砂質(zhì)云巖，見沙紋層理、方解石脈（圖2q）、液化變形現(xiàn)象，局部見生物介殼層（圖4c）。GR以鐘形和漏斗形低值為主，RXO 以齒形中高值為主。GR 值介于89～58.2 API，平均為72.2 API，SP負異常，RXO高值35.1～8.3 Ω?m，平均為17.0 Ω?m，CPOR值介于4.9%～0.9%，平均為2.1%?；旌蠟挝⑾嗍茄芯繀^(qū)頁巖油中厚度較薄、物性和含油性較好的儲集層類沉積單元。

云坪微相發(fā)育在半咸水環(huán)境到咸水環(huán)境的過渡環(huán)境，離陸源碎屑輸入?yún)^(qū)較近時，容易形成化學沉積，水體能量較弱時，形成泥晶白云巖。水體能量變強時，形成砂質(zhì)白云巖與云質(zhì)粉砂巖互層的特征。見水平層理，液化變形構造，縫合線構造，鳥眼構造（圖2p）及方解石脈發(fā)育（圖4d）。測井曲線形態(tài)，GR值漏斗形低值為主，RXO 以齒形高值為主。GR 值介于123.3～59.9 API，平均為78.7 API，SP負異常，RXO值介于33.6～7.1 Ω?m，平均為17.2 Ω?m，CPOR值介于6.30%～1.50%，平均為3.84%。云坪微相是研究區(qū)頁巖油中厚度較薄、物性和含油性一般的儲集層類沉積單元。

混合淺湖泥主要巖性為深灰色灰質(zhì)（云質(zhì)）泥巖，以水平層理為主，見液化變形（圖2i）和方解石脈（圖4e）。測井曲線形態(tài)，GR 以平直狀高值為主，RXO以齒形高值為主。GR值介于102.8～82.8 API，平均為91.1 API，SP負異常，RXO值介于15.1～7.6 Ω?m，平均為10.0 Ω?m，CPOR值介于5.0%～2.7%，平均為3.5%?；旌蠝\湖泥是研究區(qū)頁巖油中厚度較薄、物性和含油性較差的非儲集層類沉積單元，有機碳含量高，一般屬于烴源巖。

3） 半深湖—深湖亞相

半深湖—深湖泥亞相位于浪基面以下，發(fā)育半深湖泥微相，主要巖性為灰黑色、深灰色云質(zhì)泥巖，泥晶白云巖，水平層理發(fā)育，見星散狀和塊狀黃鐵礦（圖2n）自生礦物（圖4f）。測井曲線形態(tài)，GR以平直狀中高值為主，RT（真電阻率）以平直狀高值為主。GR值介于109.0～66.5 API，平均為83.2 API，SP負異常，RT值介于2619.2～96.3 Ω?m，平均為403.6 Ω?m，CPOR值介于5.54%～0.13%，平均為1.54%。半深湖—深湖泥是頁巖油中厚度較大、物性和含油性很差的非儲集層類沉積單元，有機碳含量極高，一般屬于優(yōu)質(zhì)烴源巖。

3.2 沉積微相時空分布與演化

在沉積微相類型及其測井響應特征的基礎上，開展了單井相、連井相和平面沉積微相研究，采用等值線疊合法將不同巖性在不同層位的分布特征描繪出來。結(jié)合井點資料，繪制了11小層的沉積微相平面分布圖（圖5）。

P2l1平面上，P2l12?7、P2l12?6整體上處于混合淺湖，北部位于深湖—半深湖區(qū)。主要發(fā)育云坪和混合灘壩，云坪主要發(fā)育在中西部和東南部，分布范圍較廣，以粉砂質(zhì)白云巖夾泥晶白云巖為主，見水平層理，液化變形構造，縫合線構造，鳥眼構造及方解石脈發(fā)育。其中P2l12?7混合灘在東南部和中部呈片狀發(fā)育，巖石類型以淺灰色云質(zhì)粉砂巖及砂質(zhì)云巖為主，見沙紋層理、方解石脈、液化變形現(xiàn)象；局部見生物介殼層鮞粒灘，淺湖砂壩不發(fā)育（圖5g）。P2l12?6混合灘發(fā)育程度一般，主要發(fā)育在西部。P2l12?5期間湖平面快速下降，中部處于混合淺湖，南北碎屑淺湖（圖5f）。云坪面積相較于P2l12?6縮減明顯（圖5e）?；旌蠟沃饕l(fā)育在西部，以淺灰色云質(zhì)粉砂巖及砂質(zhì)云巖為主，見沙紋層理、方解石脈、液化變形現(xiàn)象。淺湖砂壩在東南部發(fā)育較好，分布范圍較廣，在北部及中部也有零星分布，巖石以長英質(zhì)粉砂巖為主，沙紋層理及浪成沙紋層理發(fā)育。

P2l12?4湖平面繼續(xù)下降，中部混合淺湖面積擴大，南北處于碎屑淺湖，云坪面積相較于P2l12?5增加?；旌蠟┲饕l(fā)育在西部，在北部也有發(fā)育（圖5d）。淺湖灘壩在東南部和東北部有所發(fā)育。P2l12?3湖平面持續(xù)下降，整個南部處于混合淺湖，北部處于碎屑淺湖，云坪和混合灘壩發(fā)育，分布范圍廣泛，云坪主要分布在北部偏西，混合灘則主要發(fā)育在中西部。淺湖灘壩也較為發(fā)育，從東南—西北呈現(xiàn)厚—薄—厚的分布趨勢，其中北部淺湖灘壩較厚（圖5c）。P2l12?2湖平面開始上升，中部為混合淺湖，南北處于碎屑淺湖。云坪極為發(fā)育，在中西部分布范圍廣泛?；旌蠟卧谥形鞑堪l(fā)育，由西向東呈現(xiàn)范圍縮小的趨勢，在西部最為發(fā)育。淺湖砂壩在東南部較為發(fā)育，在中部及北部有零星分布（圖5b）。P2l12?1期間湖平面繼續(xù)上升，混合淺湖中混合灘壩和淺湖灘壩面積相較于P2l12?2小層均大幅減?。▓D5a）。東南部淺湖砂壩的分布范圍也有所縮減。

P2l1剖面上，垂直物源東西向北側(cè)剖面顯示（圖6a），離物源相對較遠的西側(cè)主要發(fā)育云坪，且云坪主要發(fā)育在J10039井附近，巖性主要為砂質(zhì)白云巖夾泥晶白云巖，厚度相對較薄，橫向連續(xù)性一般，縱向上在各層都有分布，主要集中在P2l11?3、P2l12?1、P2l12?2和P2l12?3。東側(cè)淺湖砂壩發(fā)育程度低，單層厚度較薄，橫向連續(xù)性也較差，主要巖性為粉砂巖，主要分布在P2l12?4、P2l12?5和P2l12?6層。剖面向西延伸水體變深，沉積微相由以淺湖砂壩為主變?yōu)橐栽破簽橹鳌Ｆ叫形镌捶较蚱拭骘@示（圖6b），淺湖砂壩在J10015井及南北兩側(cè)發(fā)育程度較好，主要巖性為粉砂巖，橫向連續(xù)性較好，混合灘壩和云坪在其他部位呈薄互層發(fā)育，云坪主要發(fā)育在J10015井的上部，巖性主要為砂質(zhì)白云巖夾泥晶白云巖，混合灘壩主要集中發(fā)育在J10015井的下部，水體整體上呈現(xiàn)出上升趨勢。

P2l2平面上，P2l22?4期間湖平面較深，介于混合淺湖和碎屑淺湖之間，云坪和混合灘發(fā)育，部分井砂質(zhì)含量高，云坪主要分布在西北部，混合灘壩則主要沿西北—東南方向上呈孤立狀間隔分布（圖7d）。P2l22?3期間湖平面上升，整體以混合淺湖為主，大面積發(fā)育云坪和混合灘壩，云坪和混合灘壩范圍均有明顯增大，厚度也有所增加，云坪主要分布在工區(qū)西部和東南部，分布范圍廣泛。只在北部部分井附近發(fā)育淺湖砂壩（圖7c）。P2l22?2期間湖平面快速下降，淺湖砂壩大面積發(fā)育，主要沿西北—東南方向分布，橫向連續(xù)性好，厚度最大，為本區(qū)最好的儲集巖層。云坪和混合灘壩面積大范圍縮減，厚度大幅度下降，云坪在西部發(fā)育良好（圖7b）。P2l22?1期間湖平面又上升，北部大部分位于混合淺湖，大面積發(fā)育云坪，多在湖盆中間和湖盆偏西等地勢較低的地方，混合灘壩較為發(fā)育，主要分布在西北部。南部主要受到南部物源影響小部位于碎屑淺湖，淺湖砂壩大面積發(fā)育，厚度較大（圖7a）。

從P2l2剖面上顯示，垂直物源東西向北側(cè)的剖面（圖7e），甜點段P2l22?2切物源方向連井剖面中淺湖灘壩的橫向連續(xù)性較好，厚度相對穩(wěn)定。甜點段P2l22?3單層厚度相對較薄，橫向連續(xù)性較差。剖面向西延伸水體變深，淺湖砂壩發(fā)育程度較高，云坪主要發(fā)育在西部，東部不發(fā)育。平行物源南北向東側(cè)的剖面可以看出（圖7f），P2l22?4期間主要發(fā)育混合淺湖沉積，下部主要為混合灘壩沉積，上部則云坪沉積多，顯示湖平面上升。P2l22?3時期則以云坪沉積為主夾混合灘壩沉積，多呈薄層狀分布。P2l22?2期間，由于北部靠近物源方向，甜點段主要發(fā)育淺湖砂壩微相，且由北向南，厚度有逐漸變薄的趨勢，淺湖砂壩發(fā)育程度一般。P2l22?1期間以云坪沉積為主夾淺湖砂壩沉積。淺湖砂壩發(fā)育程度一般，云坪主要發(fā)育在J10015井附近，北部和南部云坪不發(fā)育。湖平面呈現(xiàn)出先下降再上升的特點。

4 湖盆細粒沉積環(huán)境與模式討論

圍繞混合細粒沉積環(huán)境與沉積模式的研究剛剛開始，學者們大量關注在混積巖定義、分類和成因機制的研究，針對陸相湖泊混合細粒巖沉積微相類型及沉積模式的研究還較少。與河流三角洲富砂體系不同，混合細粒巖整體為貧砂體系，為物理、化學與生物作用耦合，與微環(huán)境關系密切。

4.1 湖盆細粒巖沉積微環(huán)境特征

研究區(qū)微環(huán)境對沉積物沉積和沉積后作用的影響較大，利用取心井XRF資料，開展了甜點段微環(huán)境研究，主要包括古氣候、古鹽度、古生產(chǎn)力、古水深和氧化還原性等方面。

潮濕氣候型元素（Fe、Mn、Cr、V、Ni 和Co）和干旱氣候型元素（Ca、Mg、K、Na、Sr和Ba）的遷移及分配特征可以半定量指示沉積環(huán)境氣候條件[45]，本文采用Sr/Cu、Mg/Ca比值法來判定古氣候。P2l1、P2l2樣品中，Sr/Cu值均大于10，指示為干燥炎熱的氣候，P2l2層Sr/Cu值介于1.50～32.50，平均為10.90（圖8a），P2l1層Sr/Cu 值介于4.22～53.00，平均為14.02（圖8b）；P2l1、P2l2中Mg/Ca比值平均值分別為1.32和0.79，分別介于0.07～9.81和0.03～6.86。說明P2l1 沉積時，氣候更為干旱，湖水蒸發(fā)強度較大，白云巖類巖石更加發(fā)育。

Sr和Ba在淡水體系中以可溶性重碳酸鹽形式存在，隨著水體礦化度增加，Sr微量元素在水體中的遷移能力增加，其豐度及Sr/Ba比值與古鹽度變化密切相關[46]。P2l1、P2l2 兩段Sr/Ba比值分別介于0.24～5.86和0.01～4.00（圖8a，b），平均值分別為1.09和0.98，均接近于1，為半咸水環(huán)境到咸水環(huán)境。總體看來，P2l2水體更咸。研究區(qū)P2l1、P2l2樣品Sr/Ca比值的平均值分別為0.013和0.007，表現(xiàn)出下部樣品水體鹽度低于上部。工區(qū)總體上為半咸水湖盆環(huán)境，沉積早期的水體鹽度低于晚期。

P、Cu和Zn均是評價古生產(chǎn)力的重要指標，但Cu和Zn可能受到非硫酸鹽還原環(huán)境的影響，而P/Ti可以消除沉積物中自生礦物等對P絕對含量的稀釋作用[45]。目的層P 含量較高（880～4 240 μg/g），P2l2 層P/Ti 比值介于0.057～12.994（圖8a），P2l1 層介于為0.074～1.025（圖8b）；P2l2平均值為0.731，P2l1為0.380，屬于中到高生產(chǎn)力，指示后期的古生產(chǎn)力要明顯高于初期。

Fe、Mn都是變價元素，對氧化還原環(huán)境的變化反映特別敏感。在沉積過程中Mn、Fe易發(fā)生分離，F(xiàn)e先發(fā)生沉淀，比值Mn/Fe明顯降低，所以比值Mn/Fe可以指示水深條件。一般淺水環(huán)境的Mn/Fe比值要比深水環(huán)境的Mn/Fe比值低得多[47]。P2l2 中Mn/Fe的比值介于0.001～0.096（圖8a），P2l1 中Mn/Fe 的比值介于0.010～0.092（圖8b），平均值分別為0.032 和0.024。P2l1沉積時期水體深度較P2l2沉積時期水體淺。

Ni元素易在還原條件下被吸附富集，發(fā)生沉淀，而Co元素與向沉積物中的富集與有機質(zhì)沉積過程相關，因此隨著水體還原性增強，Ni/Co比值升高[48]。通過分析可知（圖8c），P2l1、P2l2 的Ni/Co比值分別介于1.73～4.50和3.85～28.66，平均值分別為2.96和6.68。總體上，P2l1的比值均小于P2l2，說明P2l2還原性更強。綜上，工區(qū)P2l1屬富氧環(huán)境，P2l2屬厭氧亞還原環(huán)境近還原環(huán)境。

不同微相的微環(huán)境存在差異。淺湖砂壩古生產(chǎn)力較高，呈氧化環(huán)境；碎屑淺湖泥微相古生產(chǎn)力較高，呈亞還原環(huán)境；混合灘壩，古生產(chǎn)力很高，呈亞氧化環(huán)境，水體較淺；云坪微相水體鹽度較大，古生產(chǎn)力較高，呈亞還原環(huán)境；混合淺湖泥，水體較淺，水動力較弱，咸度較高，古生產(chǎn)力較高，呈還原環(huán)境；半深湖—深湖泥亞相，水體相對較深，水動力極弱，安靜水體環(huán)境下形成的，沉積環(huán)境為缺氧的弱還原—還原環(huán)境（圖8）。

4.2 湖盆細粒沉積環(huán)境與模式

在沉積微環(huán)境、微相類型及其成因分布研究的基礎上，提出了具有頁巖油開發(fā)地質(zhì)意義的沉積微相模式（圖9）。整體來說，研究區(qū)發(fā)育一套咸度較高的混積細粒沉積巖體。從陸源碎屑逐漸過渡到碳酸鹽巖混合區(qū)，碎屑淺湖亞相、混合淺湖亞相到半深湖—深湖亞相形成了從淺湖砂壩到混合灘壩再到云坪的疊置骨架儲集體特征。位于碎屑淺湖亞相水動力較強且魚化石發(fā)育，其中淺湖砂壩發(fā)育程度較高，呈平行和斜列形態(tài)分布，規(guī)模較大，以厚層長英質(zhì)粉砂巖相為主，垂向上單層厚度介于5～8m，孔隙結(jié)構較好，為Ⅱ類甜點發(fā)育區(qū)。混合淺湖亞相為工區(qū)沉積特色的亞相類型，是陸源碎屑與碳酸鹽巖相互混積作用的區(qū)帶，水動力一般，位于局部構造較高位置，其中生物介殼化石較為常見，發(fā)育少量鮞粒；混合淺湖亞相內(nèi)部混合灘壩發(fā)育程度很高，大部分呈平行和零散狀夾生物化石分布，或者在云坪上小范圍分布，整體規(guī)模較小，以中—厚層白云質(zhì)粉砂巖相和薄層粉砂質(zhì)白云巖互層為主，垂向上單層厚度介于3～5 m，溶蝕孔隙發(fā)育，孔隙結(jié)構很好，為Ⅰ、Ⅱ類甜點發(fā)育區(qū)；而云坪呈席狀大面積分布于混合淺湖靠近半深湖位置，規(guī)模很大，以薄層粉砂質(zhì)白云巖相為主，垂向上單層厚度介于1.0～2.5 m，孔隙結(jié)構較好，為Ⅱ、Ⅲ類甜點發(fā)育區(qū)。半深湖—深湖區(qū)水動力最弱，以還原環(huán)境為主，形成的深黑色和灰黑色泥巖為優(yōu)質(zhì)烴源巖，其中黃鐵礦發(fā)育程度較高產(chǎn)狀多樣。碎屑淺湖亞相、混合淺湖亞相到半深湖—深湖亞相發(fā)育了一系列富含有機質(zhì)的烴源巖和油頁巖，其中以混合淺湖相對安靜環(huán)境下形成的白云質(zhì)泥巖和半深湖—深湖區(qū)泥巖為主，泥晶白云巖主要發(fā)育在混合淺湖亞相，且均為Ⅳ類甜點發(fā)育區(qū)。

4.3 沉積微相對甜點分布的控制作用

淺湖砂壩、混合灘壩微相主要發(fā)育Ⅰ類和Ⅱ類甜點，云坪微相主要發(fā)育Ⅱ類和Ⅲ類甜點；碎屑淺湖泥、混合淺湖泥微相主要發(fā)育Ⅲ類和Ⅳ類甜點，半深湖—深湖泥微相僅發(fā)育Ⅳ類甜點，以泥巖為主?？紤]沉積微相、物性和含油氣性后，對甜點層及其開發(fā)策略進行分析。選取典型三個小層開展分析。P2l12-2甜點層主要分布混合淺湖帶的混合灘壩與云坪的微相疊置，核磁飽和度值整體較高，西部呈分散連片分布，東部呈不連續(xù)分布，非均質(zhì)性較弱。試油結(jié)果顯示，此層水平井開發(fā)壓裂效果較好（圖10a），除白云質(zhì)粉砂巖脆性較好外，源—儲結(jié)構非常優(yōu)質(zhì)，儲集層儲油豐度較高、壓力系數(shù)大且分布均勻。因此，疊置區(qū)是目前平臺化作業(yè)甜點水平井部署的有利區(qū)域（圖10d）。

P2l12?1甜點層主要為混合灘壩與云坪呈孤立型的分布，西部、東部和東南部分散，整體核磁飽和度值不高，非均質(zhì)性相對弱，其孔隙結(jié)構復雜，難以達到當前經(jīng)濟有效儲層下限標準（圖10b）。試油結(jié)果顯示，此層水平井開發(fā)壓裂效果一般，粉砂質(zhì)白云巖脆性雖較好，但儲層物性較差，儲集層儲油豐度不高、壓力系數(shù)較小。因此，P2l12?1甜點層為水平井部署后續(xù)接替對象（圖10e）。

P2l22?2甜點層主要為淺湖砂壩沉積，呈厚層狀大面積孤立狀分布，核磁飽和度整體值雖然較高，但甜點分布較形態(tài)為土豆狀，體現(xiàn)了較強的非均質(zhì)性（圖10c）。試油結(jié)果顯示，此層水平井開發(fā)壓裂效果較好，是工區(qū)早期開發(fā)的主力層，其脆性一般，但儲層物性較好，使得源—儲結(jié)構較好，儲集層儲油豐度較高、壓力系數(shù)一般。厚度大，儲量大，但受微觀孔隙結(jié)構的影響，不同區(qū)域產(chǎn)能差異懸殊。因此，水平井部署時需對微相分布精細研究，主要考慮西北部、中南部和東南部核磁飽和度較高的部位部署（圖10f）。

近年來，學者認為硅質(zhì)碎屑巖與碳酸鹽巖并不是兩個完全不同的領域，相反他們屬于一個連續(xù)統(tǒng)一體[16]?；旌铣练e物正是處于他們之間而廣泛存在，但混合沉積的發(fā)生需要在陸源供應和碳酸鹽生產(chǎn)之間取得平衡的狀態(tài)下進行[18，43?44]。在向湖盆中部方向一般發(fā)育濱淺湖—半深湖—深湖沉積體系，依據(jù)研究實際情況，為了更好地突出湖泊不同相帶的典型特征，文章率先提出把淺湖亞相細分為“碎屑淺湖亞相”與“混合淺湖亞相”，與目前學者們提出的“濱淺湖”沉積位置大體對應但沉積機制存在差異。主要在于“混合淺湖亞相”中混積特征十分明顯，既有狹義的陸源碎屑與碳酸鹽巖混積，也有廣義的陸源碎屑與碳酸鹽巖的混積層存在。其復雜的混合沉積機制有待進一步深入研究。

5 結(jié)論

（1） 研究區(qū)主要發(fā)育浪成交錯層理、水平層理、同生變形構造、黃鐵礦、方解石條帶、鳥眼構造和結(jié)核、縫合線構造、含生物化石和白云巖溶蝕孔等8類沉積構造。巖相以薄層白云質(zhì)粉砂巖相與厚層狀泥巖相互層疊置，厚層狀白云質(zhì)粉砂巖相與薄層泥巖相互層疊置夾含少量粉砂質(zhì)白云巖相兩種樣式為主。研究區(qū)發(fā)育半深湖—深湖、混合淺湖和碎屑淺湖3類亞相，可進一步細分為半深湖泥、云坪、混合灘壩、混合淺湖泥、淺湖砂壩和碎屑淺湖泥等6種微相，不同微相沉積特征及其沉積機制差異明顯。

（2） 建立了具有開發(fā)地質(zhì)意義的混積細粒沉積微相模式。蘆一段自下而上從深湖—半深湖—淺湖演化發(fā)展，儲集體微相包括淺湖砂壩、混合灘壩與云坪。其中，云坪呈連片狀大范圍狀，混合灘壩呈土豆狀分布，發(fā)育程度較高，不同層規(guī)模有差異，淺湖砂壩發(fā)育程度一般，呈斷續(xù)狀局限分布，垂向上呈薄儲集層微相與厚層泥巖疊置狀。蘆二段水體深度較淺，發(fā)育淺湖亞相，儲集體微相與蘆一段類似，但形態(tài)、規(guī)模與疊置樣式差異較大。云坪和混合灘壩發(fā)育數(shù)量和規(guī)模大幅降低，淺湖砂壩發(fā)育程度較高，呈大規(guī)模分散土豆狀發(fā)育，垂向上呈厚層疊置狀。剖面顯示，平面不同位置微相的疊置樣式不同。

（3） 甜點段XRF元素分析顯示，目的層沉積時為干燥炎熱的半咸水環(huán)境到咸水過渡環(huán)境，古生產(chǎn)力水平較高；下甜點段為富氧環(huán)境沉積，上甜點段則為厭氧亞還原到還原環(huán)境沉積。

（4） 沉積微相控制了甜點分布和開發(fā)對策。混合灘壩微相Ⅰ類甜點發(fā)育程度高，非均質(zhì)性弱，開發(fā)效果最好，采用大規(guī)模部署水平井平臺化作業(yè)進行效益開發(fā)。云坪微相Ⅲ類甜點發(fā)育，非均質(zhì)性強，開發(fā)效果一般，是后續(xù)接替區(qū)域。淺湖砂壩Ⅱ類甜點發(fā)育，整體分散狀，連續(xù)性較差，非均質(zhì)性強，開發(fā)效果較好。后續(xù)應在沉積微相空間分布精細研究基礎上，參考核磁曲線參數(shù)部署水平井開發(fā)。

致謝 感謝審稿專家和編輯老師給出的意見、建議和耐心指導。

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基金項目：油氣藏地質(zhì)與工程國家重點實驗室開放基金項目（PLN2022_19）［Foundation： Open Fund of the State Key Laboratory of Reservoir Geolo?gy and Engineering， No. PLN2022_19］