莫北区块三工河组浅水三角洲储层特征及勘探前景

孙 靖，薛晶晶，厚刚福，宋明星，贾开富

(1.中国石油新疆油田分公司，新疆 克拉玛依 834000；2.中国石油杭州地质研究院，浙江 杭州 310023)

0 引 言

浅水三角洲概念自1954年提出以来[1]，经过不断发展、补充和完善[2-6]，成为沉积地质学和油气地质学研究的重点和热点对象之一[7-8]，取得了重要的认识和成果。中国学者基本明确了浅水三角洲的形成条件、发育特征、分布规律、储层类型、储层分布、油气藏类型等，并成功指导了油气系列突破和发现[9-12]；同时，针对叠合型含油气沉积盆地，如四川盆地、准噶尔盆地等开展了分析和研究[13-14]，展示了浅水三角洲领域良好的勘探前景。目前，针对准噶尔盆地内部湖盆型浅水三角洲的系统研究处于起步阶段，需要加强和深化。

1 基本地质特征

准噶尔盆地位于中国西部，属于典型的叠合盆地，由中央坳陷等6个一级构造单元和盆1井西凹陷、莫北凸起等44个二级构造单元组成，具有南北分带、东西分块、隆坳相间的构造格局[15](图1)。莫北地区构造上位于准噶尔盆地中央坳陷盆1井西凹陷和莫北凸起结合部，包括盆1井西凹陷东部区块和莫北凸起西部区块(图1)，与南部的莫索湾凸起和北部的石西凸起、滴南凸起相邻。目前钻探和研究已经证实[16]，盆1井西凹陷为盆地主要生排烃凹陷之一，且在周边相邻的3个凸起上均已发现和探明油气田。

准噶尔盆地自形成以来经历了多次、多种类型的构造演化过程[17]，莫索湾地区所属的盆1井西凹陷和莫北凸起亦是如此。早中侏罗世沉积时期，盆地总体处于裂坳过渡—坳陷或陆内坳陷阶段，构造运动较弱，构造变形小，稳定沉积为主，地层坡度较小，地形平缓；同时，气候以温暖湿润性气候为主，具有充足的沉积物供给，形成了广泛分布的浅水三角洲—湖泊沉积体系，莫北区块普遍发育浅水辫状河三角洲，南部的莫索湾地区以浅水曲流河三角洲沉积为主[14]。

该区地层总体发育比较齐全，从中生界至新生界均有发育，中生界侏罗系自下而上发育八道湾组、三工河组、西山窑组和头屯河组，三工河组自下而上可以进一步分为三工河组一段(J1s1)、三工河组二段(J1s2)和三工河组三段(J1s3)，每一段又可以依据储盖组合分为不同的砂层组，其中，三工河组二段(J1s2)砂体为最主要储集砂体和含油气砂体，因此，重点对该层段进行研究。

2 储层特征

2.1 储层岩性特征

莫北区块三工河组二段储层砂体粒度相对较粗，以粗砂岩、中粗砂岩、中砂岩、中细砂岩为主，其次为砂砾岩和细砂岩等(图2a—f)，另外，发育薄层粉细砂岩。储层岩石成分中，石英的含量为15.00%～50.00%，平均为32.90%，长石含量为13.00%～35.00%，平均为23.10%，岩屑含量为32.00%～60.00%，平均为44.00%。石英含量相对较低，平均值小于35.00%，岩屑含量最高，平均值大于40.00%。因此，岩石总体成分成熟度较低，岩性以长石岩屑砂岩为主(图2g、h，图3)。

岩屑以凝灰岩为主，含量为26.01%，占岩屑总体积的59.00%，其次为以千枚岩、片岩为主的塑性岩屑，含量为4.90%，同时，含有少量硅质岩、花岗岩、安山岩和霏细岩等。

三工河组二段胶结物以方解石胶结物为主，含量为2.77%，其次为自生石英和次生加大石英等硅质胶结物，含量为1.06 %。此外，江河组二段含有一些黄铁矿、硬石膏、自生黏土矿物、含铁白云石、菱铁矿等。

图2 三工河组二段储层岩石基本特征

图3 三工河组二段储层砂岩成分分类

2.2 储层物性及孔隙特征

莫北区块三工河组二段储层孔隙度为7.90%～18.60%，平均为12.75%，大于10.00%，属于中—低孔储层；渗透率为0.51～366.00 mD，平均为6.67 mD，大于5.00 mD，属于中—低渗、局部高渗储层。总体上，三工河组二段储层为典型的中—低孔隙度、中—低渗透率的常规碎屑岩储层。

储层埋深为3 506～4 349 m，平均为3 937 m，整体小于4 100 m，局部为4 100～4 500 m，储层主要处于原生孔隙带，局部处于原生孔和次生孔共存的、以原生孔为主的混合孔隙带[18-21]，储层孔隙以压实作用后的剩余原生粒间孔为主(图2)。因此，成岩作用以压实作用为主，胶结作用次之，溶蚀作用较弱。储层孔隙比较发育，主要为中—小孔，局部发育大孔，孔隙大小以微米级孔隙为主，分布中等；喉道相对发育，以中—细喉道为主，分布中等；孔隙之间、喉道之间以及孔喉之间连通性较好；排驱压力和中值压力相对较低，压汞曲线平台明显，渗流能力较好。总体上，三工河组二段储层孔喉大小、分布以及孔喉系统连通性、渗流能力以中等—较好为主。

3 沉积相及砂体特征

沉积相相关研究证实[19]，莫北区块三工河组二段沉积时期，主要发育辫状河三角洲—湖泊沉积体系，且围绕盆1井西凹陷及周缘凸起发育两级对沉积相类型和分布具有重要控制作用的坡折带。该区辫状河三角洲为浅水辫状河三角洲。在两级坡折带的控制下可识别出浅水辫状河三角洲内前缘、浅水辫状河三角洲外前缘、前浅水辫状河三角洲、滨浅湖、砂质碎屑流、深湖—半深湖等沉积亚相，其中，三角洲前缘水下分流河道砂体为骨架砂体(图4)。

浅水辫状河三角洲内前缘亚相位于一级坡折之上，岩性较粗，以中粗砂岩、粗砂岩、中砂岩以及中细砂岩等为主，可进一步划分为水下分流河道和水下分流河道间2个微相，水下分流河道砂体厚度大，单砂体厚度为5～10 m，多套砂体累计厚度可达80～100 m，构成了三角洲前缘的骨架砂体。块状构造以及交错层理、水平层理等各种层理构造发育(图2a—c)，底部可见冲刷面及泥砾等，概率累积曲线为跳跃总体和滚动总体组成的两段式。垂向上以连续型或间断型正韵律为主，曲线形态主要为弱齿化箱形或钟形(图4)。地震反射在垂直物源方向上主要为丘状或透镜状反射特征，顺物源方向具有微弱前积反射。水下分流河道间以泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等为主，单层厚度薄，一般为1～3 m，发育于不同期河道砂体之间，与河道砂体呈突变接触。

图4 三工河组二段沉积相剖面(据文献[19]修改)

浅水辫状河三角洲外前缘亚相位于两级坡折之间，粒度总体比内前缘细，以中细砂岩、细砂岩和粉细砂岩等细砂岩为主，其次为含泥质的细砂岩和粉砂岩以及粉砂岩和砂质、粉砂质的泥岩。主要发育水下分流河道、远砂坝、席状砂以及水下分流河道间等微相，水下分流河道砂体仍然较发育，构成了骨架砂体，但其单砂体厚度比内前缘的减薄，期次增多，而水下分流河道间泥岩、粉砂质泥岩和泥岩厚度增大。水下分流河道通常与河道间泥岩或与滨浅湖泥岩呈互层沉积。块状构造及各种小型层理发育(图2d—f)，反映出随水深增大，波浪改造作用减弱。测井曲线上，水下分流河道、远砂坝和席状砂具有不同形态，均具有齿化现象，水下分流河道以中薄层箱形或钟形为主，远砂坝主要为薄层漏斗形，席状砂为薄层指状和齿状突变，厚度逐渐减薄，齿化现象越来越明显。

垂向上，多期水下分流河道砂体侧向相互切割、叠置，构成了三角洲前缘骨架砂体，具有较强的横向连续性，分布稳定，形成了三角洲前缘复合砂体。平面上，呈宽条带状延伸和分布，单个朵叶体呈朵状或者鸟足状，构成了多个前缘复合朵叶体，分布范围广，延伸距离远(图5)，垂直或斜交湖岸分布。

图5 三工河组二段沉积相平面分布(据文献[19]修改)

4 勘探前景

前人研究已经证实[6]，浅水三角洲河道砂体广泛发育，物性较好，具备形成大面积分布岩性油气藏的有利储集条件和圈闭条件，与高效烃源岩和良好的输导体系相匹配，具备形成岩性油气藏或者断层岩性等复合油气藏的良好条件。莫北区块三工河组二段浅水辫状河三角洲内前缘河道粗粒砂体和外前缘河道中细粒砂体粒度适中，厚度适中，储层质量好，且多套砂体相互叠置、连片分布，平面分布广、面积大，发育规模有效储层。同时，水下分流河道间泥岩以及滨浅湖泥岩，厚度适中，粒度细，物性差，具有良好侧向遮挡能力和垂向封堵能力，有利于油气聚集和形成有效的岩性或者复合圈闭。另外，储层紧邻盆1井西富烃凹陷二叠系烃源岩[16]，生排烃量大，且广泛发育“Y”字形组合深层和浅层断裂系统，具备良好输导条件，利于油气运移和聚集成藏，因此，该区浅水三角洲成藏条件优越，易形成规模油气藏，具有良好的勘探前景。

5 结 论

(1) 准噶尔盆地莫北区块三工河组二段储层砂岩以粗粒、中粗粒为主，岩屑含量较高，成分成熟度较低，主要为长石岩屑砂岩；储层具有中—低孔隙度和渗透率，局部发育高孔、高渗储层，孔隙以压实作用后的剩余原生粒间孔为主，孔喉大小、分布以及孔喉系统连通性、渗流能力均以中等—较好为主，具备良好储集条件。

(2) 沉积体系类型为辫状河三角洲—湖泊体系，辫状河三角洲为浅水三角洲；沿盆1井西凹陷及周边凸起发育两级对沉积相类型和展布具有重要控制作用的坡折带，识别出了内前缘、外前缘、砂质碎屑流等主要亚相类型；三角洲前缘骨架砂体为水下分流河道砂体，分为粗粒厚层块状和中细粒中薄层似块状2种，垂向上发育多套砂体，侧向相互切割、叠置，形成了前缘复合砂体；平面上宽条带状分布，朵叶体呈朵状或鸟足状，多个朵叶体构成了前缘复合体，分布面积大，延伸距离远。

(3) 浅水辫状河三角洲前缘河道砂体粒度和厚度适中，储层质量好，且多期砂体叠置连片分布，分布范围广、面积大；同时，具有良好侧向遮挡和垂向封堵条件，紧邻富烃凹陷，断裂系统发育，输导条件好，具备良好成藏条件，易形成规模发育的岩性油气藏或断层岩性等复合油气藏，具有广阔勘探前景和潜力。