Question

沙雅—轮台地区中、新生界油气田（藏）储层沉积体系与沉积特征

Answer 1

赵胜利　谢大庆　王君奇　戴国汗　蔡星

（西北石油局规划设计研究院，乌鲁木齐　830011）

摘要　沙雅—轮台地区中、新生界油气田（藏）以4套碎屑岩砂体作为其储集层，即卡普沙良群底块砂岩、库姆格列木群储层、苏维依组“底砂岩”及苏维依组“顶砂岩”储层。通过分析这4套储层在研究区内的沉积体系及沉积特征，认为辫状三角洲前缘、平原亚相、扇三角洲平原以及前缘亚相是这4套储层的主要沉积相类型。

关键词　沙雅—轮台　新生界　碎屑岩　沉积体系　沉积特征　三角洲

沙雅—轮台地区位于新疆塔里木盆地北部，构造位置属塔里木盆地沙雅隆起，其范围包括雅克拉断凸以及沙西凸起、阿克库勒凸起、哈拉哈塘凹陷和库车坳陷的一部分。该区域中、新生界有4套重要的储油（气）层，它们是：①卡普沙良群底块砂岩储层。该层为雅克拉凝析气藏、轮西1井油藏、东河23号凝析气藏的主要储层之一；②库姆格列木群储层。该层为羊塔克局部构造带、羊塔克1号凝析气藏、羊塔克2号、5号油藏、玉东2号凝析气藏等的主力产层；③苏维依组“底砂岩”。④“顶砂岩”储层。③④储层为大涝坝油气田以及英买6井油气田（藏）等的储层。该区域中、新生界共发现36个油气藏，其储量约20906.84×10⁴ t油气当量。中、新生界储量占该区域总储量的74%

①黄太柱等．新疆塔里木盆地雅克拉—轮台油气区块工业勘探项目1999年勘探年报，1999．。由于盖层条件较好，在中、新生界的油气田（藏）中，凝析气藏占有相当的数量。随着“西气东输”战略的实施，对中、新生界的勘探以及储层分布规律的研究必将受到关注。

1　构造背景及岩性特征

在该区域，古生代、中生代具有复杂的地质演化历史，多期构造运动造成了一隆两坳的沉积格局。白垩纪初，受燕山期运动的影响，沉积格局发生了重大变化，拜城前陆盆地和沙雅隆起同时沉降，使一隆两坳的沉积格局消失，整个地区开始了统一的向南抬升的前陆盆地发育阶段^[1]，气候条件也由三叠纪—侏罗纪的湿润型转化为干旱—半干旱型。而研究区东北部库鲁克塔格隆起与北部南天山褶皱冲断带隆升，成为研究区主要的陆屑物源区。新生代发育的层序具有明显的旋回性，表明构造运动对层序的发育起主要的控制作用，其储层岩性特征如下：

卡普沙良群岩性呈现上细下粗的特征，下部为厚约20～70m的块状砂岩、含砾砂岩、砂砾岩，即通常所称的底块砂岩。向上主要为棕褐色泥岩、粉砂质泥岩夹粉细砂岩，厚约200～400m，在北部（库车坳陷）厚达800～1200m；库姆格列木群岩性呈现东南部与西北部差异。东南部岩性为浅灰—棕红色粉砂岩、细砂岩、中砂岩、含砾砂岩夹棕红色泥岩，或与之呈不等厚互层，西北部岩性为上部岩盐夹膏泥岩，下部为粉—细砂岩夹红棕色泥岩。东西厚度差别不大，总厚约300～700m之间；苏维依组一般可分为三段：下部砂岩段（即“底砂岩”）厚约20～50m，为浅灰色、浅棕红色细—中砂岩，含砾砂岩夹棕褐色泥岩及粉砂岩泥岩。中部泥岩段，岩性为棕色泥岩含膏泥岩，夹浅红棕色粉砂岩，厚达36～100m以上。上部砂岩段（即“顶砂岩”）为两小段浅红棕色细、粉砂岩夹一段泥岩，部分地区砂岩含石膏。厚约15～40m。

2　卡普沙良群（K₁kp）底块砂岩沉积体系及沉积特征

2.1沉积体系及展布

图1　新疆塔里木盆地沙雅隆起早白垩世亚格列木期地震相及沉积相图　Fig.1　Seismic and sedimentary face of lower Cretaceous Gelemu period in Sha Ya uplift of Tarim Basin

1—扇三角洲平原亚相；2—剥蚀区；3—弱振幅弱连续波状反射；4—扇三角洲前缘亚相；5—剥蚀区边界；6—中强振幅中连续前积（发散）相；7—辫状三角洲平原亚相；8—沉积相界或地震相界；9—中弱振幅弱连续亚平行相；10—辫状三角洲前缘亚相；11—地震相界；12—强振幅中连续丘状反射相；13—冲积扇相；14—扇顶陆面扇亚相；15—中强振幅弱连续复合充填相；16—滨－浅相亚相；17—中强振幅弱连续波状反射相；18—弱振幅弱连续亚平行相

通过钻井和对卡普沙良群底块砂岩相应地震反射尖灭线的追踪，证实了在雅—轮地区的中轴部位，即沿羊塔克—新和—提尔根一线，存在一个底块砂岩缺失带。以缺失带为物源区，在其两侧对称分布两套扇三角洲沉积体系，其分布近东西方向，南北宽数km至40km，沙雅—轮台地区底块砂岩储层主要为该沉积体系。在雅克拉断凸北侧，扇三角洲体系往北，库车坳陷内存在一套广泛分布的天山山前冲积扇—辫状河沉积体系，该体系与南部扇三角洲体系可能连为一体，从而在坳陷内构成一套席状展布的砂体，亚肯—东秋里塔克地区均有该套储层存在。在雅克拉断凸南侧，西段扇三角洲体系向南过渡为湖泊沉积体系；东段，向南存在一套以草湖—阿克库勒—哈拉哈塘一线为轴的冲积扇—辫状三角洲沉积体系，与断凸南侧的扇三角洲体系连为一体，且无明显的分界（图1）。

2.2　扇三角洲体系的沉积特征

雅克拉—轮台地区卡普沙良群底块砂岩储层主要为该沉积体系。

底块砂岩厚度较小（最大75m，一般20～50m），在地震反射上仅表现为一个相位。在断凸两侧，可见上超尖灭现象。综合岩性、测井及地震反射特征，扇三角洲体系可以划分为扇顶陆面扇亚相、扇三角洲平原亚相及扇三角洲前缘亚相等几个亚相带。各相带特征如下：

①扇顶陆面扇亚相：位于短距离季节性河流的出山口处，以混杂堆积的泥石流微相沉积为主，夹有扇面辫状河道沉积及洪泛期沙坝顶部的“落淤层”沉积，在地震上主要表现为弱振幅弱连续波状反射或强振幅中连续丘状反射、空白反射等。其岩性主要为具粒序层理或块状层理、分选差的角砾岩、砾岩或砂砾岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩，SP曲线呈块状或箱状负异常。在YH3—YH8井南侧，亚南断裂局部活动导致局部较厚的断谷充填沉积也属这一亚相，在地震反射上可见明显的复合充填结构，YH4井底部钻遇的泥石流或垮塌堆积角砾岩可能属于该套沉积。在雅克拉断凸的山丘之间的低地，也可能局部沉积并保存了一些近源扇堆积物。

②扇三角洲冲积平原亚相：位于陆面扇亚相之间及前端，分布面积相对较广，主要为辫状河道相的沉积，间有泥石流等重力流沉积及洪泛“落淤层”沉积，地震反射主要有具前积结构或发散结构的中、强振幅中连续反射，中、弱振幅中连续亚平行—波状反射等， SP曲线呈齿化的钟形或箱状，岩性主要为灰白—浅绿灰色具粒序层理的砂质砂岩、含砾砂岩、具交错层理和下粗上细序列的砂岩—含砾砂岩，夹棕红色粉砂岩及粉砂质泥岩等。

③扇三角洲前缘亚相：主要为扇三角洲前端近滨或水下的部分，主要为水下分流河道及河口砂坝微相沉积，因该相带沉积多与下伏侏罗系呈平行不整合接触，且厚度不大，故地震反射主要为中、弱振幅中连续亚平行或平行反射，SP曲线呈块状，或略呈钟形—漏斗形，岩性主要为具交错层理的灰白色粉、细砂岩—中砂岩（偶含砾）夹棕红色粉砂岩、泥岩。如图1所示，该带主要分布于沙雅—雅克拉以南，往东扇三角洲平原与南部的辫状三角洲平原相连，扇三角洲前缘相不发育。

3　库姆格列木群（K₂—E)km沉积体系及沉积特征

3.1　沉积体系及展布

从图2可知，除在羊塔克—大尤都斯一线以北，库姆格列木群上部存在一套岩盐及膏泥岩沉积之外，该区主体部分为一套厚达340～750m的以砂岩为主的沉积。综合其岩性组合、测井相及地震反射特征，认为该套地层为南天山与前陆盆地持续相对升降的构造背景下，以东北部天山为主要物源区所形成的一套冲积扇、辫状三角洲及海侵陆缘湖沉积体系。

冲积扇体系主要分布于天山山前，草1井等钻遇，雅克拉—轮台工区内未见；辫状三角洲体系广泛分布于沙西、雅克拉、亚肯、轮台及阿克库勒等地区；海侵陆缘湖体系主要分布于羊塔克—大尤都斯一线以北，主要沉积一套岩盐及膏泥岩。

其总体沉积面貌是：前陆盆地流域广阔，地势平坦，自塔东北天山物源区开始到湖泊岸线，水流呈放射状发散，河道迁移频繁，在靠近冲积扇的上游区域，主要为辫状河冲积平原沉积，但到靠近湖岸时，河道作用已不明显，水流往往以洪泛片流的形式将沉积物带入，并以片流或地下潜流的形式入湖，带入的沙、粉沙沉积物又进一步受到风及湖泛时浅水波浪的改造，从而形成席状分布的砂泥坪沉积。

图2　新疆塔里木盆地沙雅隆起晚白垩世—早第三纪地震相及沉积相图　Fig.2　Seismic and sedimentary face of upper Cretaceous-Lower Tertiary ormation in Sha Ya uplift of Tarim Basin

1—冲积扇相；2—辫状三角洲平原亚相；3—辫状三角洲前缘沙坪亚相；4—盐湖与沙坪交互相；5—半成化浅潮亚相；6—沉积相界；7—地震相界；8—上弱下强上波状下平行反射相；9—中振幅中连续亚平行夹弱振幅波状反射相；10—中振幅中弱连续波状亚平行相；11—无反射或极弱反射相

3.2　辫状三角洲体系沉积特征

结合各方面信息，认为研究区内库姆格列木群为辫状三角洲体系，但该段地层的沉积相特征的变化与地震相变化没有很好的对应关系，其中又可以分出两个亚相带：辫状三角洲平原亚相和辫状三角洲前缘沙坪亚相，二者沉积特征如下：

①辫状三角洲平原亚相：砂岩含量高（70％～91%），砂泥比远大于1;SP曲线主要为块状、箱状或指状，次有齿化的钟形及漏斗形，从下到上，曲线的宏观包络线多呈圆柱形，这一特征与其他层段差异明显，具典型的垂向加积特征；地震相主要表现为以砂岩为主的弱反射或空白反射，偶见河道充填结构。该亚相又可分出两种微相：主要为辫状河道微相，次为河道间沙坝或心滩坝顶部在洪泛时形成的“落淤层”微相。

辫状河道微相岩石类型主要为棕灰—浅灰色中—厚层状或块状砂岩，含砾砂岩。由西南向北东方向，砾岩、砂砾岩含量逐渐增多，最大粒径明显增大，清楚地表明物源（水流）主要来自北东方向。可见块状层理、板状交错层理、槽状交错层理及沙纹层理等。沉积序列主要为下粗上细。侧向上多个砂体互相连接，成片分布。

“落淤层”微相岩性主要为棕红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，偶有薄层状细砂岩等，多呈薄—中层状，可见砂纹层理，水平层理等，侧向上多不稳定。

②辫状三角洲前缘沙坪亚相：划相依据与平原亚相类似，砂岩含量高（62％～85%），测井相呈现明显的加积特征，不同的是砂岩粒度变细（以粉砂岩为主，次为细砂岩及少量中砂岩），单层厚度变小，泥质含量稍有增高。可以分出分流河道、沙坪、泥坪等微相。

分流河道微相岩性主要为灰白色或棕灰色中厚层状细砂岩、中砂岩。为平原亚相河道进一步分化至消失过程中过渡的季节性水道沉积，具板、槽状交错层理，呈下粗上细的正向序列。

沙坪微相岩性为灰白色薄—中层状粉、细砂岩，为分流河道末端片流沉积的产物，主要位于陆上，可能受到风的改造，在湖泛时可能也受到波浪作用的改造。具水平层理、砂纹层理、波状层理等，垂向粒序不明显，侧向呈席状分布。

泥坪微相岩性为棕红色泥岩、粉砂质泥岩等，为沙坪中小型的季节性浅水湖泊或洪水期洪泛平原沉积的产物。

4　苏维依组（N₁s）“底砂岩”段沉积体系及沉积特征

4.1　沉积体系及展布

该段砂岩以冲刷、上超及下超等特征与库姆格列木群砂岩存在明显的分界，其岩性较库姆格列木顶部砂岩明显变粗，与新一幕构造活动的开始相对应。但在沉积体系的构成和分布上，该段砂岩基本上继承了库姆格列木群的特点，仍以东北部天山为主要物源区，形成一套与低水位体系域相对应的冲积扇、辫状三角洲及咸化湖沉积体系（图3）。

图3　新疆塔里木盆地沙雅隆起第三纪苏维依早期地震相及沉积相图　Fig.3　Seismic and sedimentary face of Tertiary Suweiyi early period in Sha Ya uplift of Tarim Basin

1—冲积扇相；2—辫状三角洲平原；3—辫状三角洲前缘沙坪互相；4—半成化浅湖亚相沙；5—沉积相界；6—地震相界；7—强振幅长连续平行相；8—中强振幅中弱连续亚平行相；9—中弱振幅中弱连续亚平行相：10—弱中振幅中连续与斜交前积相；11—弱振幅弱连续亚平行相

如图所示，冲积扇体系主要分布于天山山前；辫状三角洲体系仍广泛分布于沙西、雅克拉、亚肯、轮台、阿克库勒等地区；咸化湖沉积体系分布于羊塔克—大尤都斯一线以北，在羊塔克—SC1—YC1井一带为半咸化湖沉积体系，主要沉积含膏泥岩及粉砂质泥岩、泥质粉、细砂岩薄层。

在苏维依组沉积时期，工区内断层均无明显活动，沉降中心为库车凹陷，地层向北增厚。

4.2　辫状三角洲体系沉积特征

与库姆格列木群类似，也可以分出两个亚相带：辫状三角洲平原亚相和辫状三角洲前缘沙坪亚相，二者沉积特征如下：

①辫状三角洲平原亚相：砂岩含量高，砂泥比远大于1;SP曲线主要为箱状，指状，齿化的钟形及漏斗形等，起伏较大。地震相主要表现为以具有明显的砂泥岩界面且侧向稳定的强振幅、长连续反射相，并常见河道充填结构等特殊地震相。该亚相可分出两种微相：主要为辫状河道微相，次为河道间沙坝或心滩坝顶部在洪泛时形成的“落淤层”微相。

②辫状三角洲前缘沙坪亚相：与平原亚相类似，也可以分出分流河道、沙坪、泥坪等微相。其沉积构造特征同前。

5　苏维依组（N₁s）“顶砂岩”段沉积体系及沉积特征

5.1　沉积体系及展布

该段砂岩为苏维依中段湖泊扩张体系域沉积后湖退体系域沉积的产物。该期，冲积扇沉积体系仅紧靠物源区分布，范围局限，在工区内主要发育扇缘沙、泥坪沉积体系及咸化湖沉积体系，砂岩沉积范围较底砂岩段有所收缩。其沉积体系展布见图4。

图4　新疆塔里木盆地沙雅隆起第三纪苏维依晚期地震相及沉积相图　Fig.4　Seismic and sedimentary ace of Tertiary Suweiyi late period in Sha Ya uplift of Tarim Basin

1—沉积相区界线；2—地震相区界线；3—扇缘沙坪亚相；4—滨湖亚相；5—半成化浅潮亚相；6—强振幅强连续平行相；7—中—弱振幅中长连续平行相；8—中振幅中弱连续波状亚相（发散）相；9—中弱变振幅弱连续亚相；10—无反射或及弱反射相

5.2　扇缘沙、泥坪体系沉积特征

该沉积体系主要为沙、泥坪亚相沉积：砂岩含量仍较高（56％～100%），砂岩粒度较细（以粉砂岩为主，次为细砂岩及少量中砂岩），单层厚度较小，泥质含量稍有增高，可分为分流河道、沙坪、泥坪等微相。其沉积构造特征同前。

6　结论

（1）沙雅—轮台地区中、新生界油气田（藏）有4套储层分别为：卡普沙良群底块砂岩、库姆格列木群砂岩、苏维依组底砂岩及苏维依组顶砂岩。

（2）研究区内以卡普沙良群底块砂岩作为储层的油气田（藏），其储层沉积体系属扇三角洲体系，该体系位于底块砂岩缺失带两侧。

（3）辫状河三角洲体系为晚白垩世—早第三纪、中新世苏维依早期的主要沉积体系，其分布稳定，范围广，辫状三角洲平原前缘亚相是库姆格列木群、苏维依组底砂岩的主要沉积相类型。

（4）中新世苏维依晚期沉积体系为扇三角洲体系，扇三角洲前缘亚相为苏维依组顶砂岩主要的沉积相类型。

（5）除上白垩统—下第三系以外，研究区内地震相与岩相之间存在比较好的对应关系。

参考文献

[1]叶德胜等．新疆塔里木盆地北部储层沉积、成岩特征及储层评价．成都：成都科技大学出版社，1995

Cenozoic oil-gas field(accumulation)reservoir depositional system and depositional feature in Shaya-Luntai region in Tarim basin

Zhao Shengli　Xie Daqing　Wang Junqi　Dai Guohan　Cai Xing

(Academy of planning ＆Designing,Northwest Bureau of Petroleum Ürümqi　830011)

Abstract:In Cenozoic oil-gas field(accumulation),four sets of clastic rock sandstone which are Kapushaliang group sandstone,Kumugeliemu group reservoir,Suweiyi group“low sandstone”，“upper sandstone”reservoir were recognized to bereservoir.Through analysing depositional system and depositional feature of the our sets of reservoirs in the egion,braided delta-front facies,plain subfacies, fan-delta plain facies and front subfacies were considered to be the main sedimentation acies types. Key words:Shaya Luntai Cenozoic Clasticrock depositional system depositional feature delta