焉耆盆地四十里城斜坡带滩坝砂成因探讨及勘探潜力分析

2017-06-19金芸芸

石油地质与工程 2017年3期

关键词：焉耆层序三角洲

金芸芸

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132)

焉耆盆地四十里城斜坡带滩坝砂成因探讨及勘探潜力分析

金芸芸

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132)

在焉耆盆地四十里城斜坡带侏罗系八道湾组识别出了滩坝砂体沉积组合，这些滩坝砂体与有效烃源岩共生，储集性能较好，生储盖组合配置较为完善，具备良好的岩性油气藏形成条件，且受后期构造运动的改造和破坏较弱，后期保存条件好。加强对四十里城斜坡滩坝砂的综合勘探，有望打开焉耆盆地一个全新的勘探领域。综合研究认为，除了充足的物源、较好的水动力条件和适合滩坝砂发育的古地貌控制外，该区滩坝砂体的发育还与坡折带以及强制水退沉积密切相关。

焉耆盆地；滩坝砂体；斜坡带；成因模式；勘探潜力

近年来，随着油气勘探的不断深入，勘探难度越来越大，勘探对象越来越复杂，我国大部分油田已经由构造油气藏勘探转入隐蔽油气藏勘探阶段。胜利油田在滩坝砂油气藏勘探方面已取得了一些突破，并形成了一套相对完善和有效的技术方法。滩坝砂油气藏已成为目前增储上产的重要领域之一。

焉耆盆地是我国西部已证实的中小型含油气盆地之一，目前已在该盆地发现2个油田4个含油气区块。盆地经历了自印支运动以来燕山期、喜山期多期构造运动的改造，侏罗系原生油气藏破坏严重。已发现的油气藏均受背斜圈闭控制，而与断层有关的断鼻、断块等非背斜圈闭几乎全部落空。该盆地下一步油气勘探的重点目标将转向受构造运动影响较小、后期保存条件较好的隐蔽性油气藏，其中四十里城斜坡带是寻找滩坝砂油气藏的最有利地区。

本文在四十里城斜坡带八道湾组滩坝砂识别的基础上，探讨其形成机理和控制因素，建立起具有预测功能的“成因模式”，并对其勘探潜力进行分析，为该区下一步隐蔽油气藏勘探提供决策依据。

1 地质背景

四十里城斜坡带位于焉耆盆地北部凹陷西北部，西邻霍拉山，东到宝浪苏木背斜构造带，北至焉耆隆起，南到四十里城次凹，整体上呈西北向抬升的斜坡。斜坡带内部由斜坡-坡折带-凹陷区组成(图1)。

中生界侏罗系八道湾组是盆地的主力烃源岩层系，目前该区已钻探井在八道湾组均见丰富的油气显示。

研究区八道湾组地层为一套含煤层系，其岩性为灰白色砾状砂岩，含砾砂岩与深灰色泥岩、灰黑色碳质泥岩不等厚互层，与下伏三叠系呈不整合接触。根据已钻井的资料分析，四十里城斜坡带砂体发育，地层含砂率一般为25%～50%，为富砂区域。

早侏罗世八道湾组沉积期，焉耆盆地总体表现为弱挤压环境，处于构造活动平静期。四十里城斜坡带受该期构造运动的影响不大，构造简单，断层不发育，古地形平缓，其形态为西北向抬升的斜坡。

2 层序格架与沉积特征

四十里城斜坡带八道湾组由下至上依次由SQ1，SQ2，SQ3三个三级层序组成。SQ1以三叠系与侏罗系之间的不整合面为底边界，由低位、水进、高位体系域组成。该期湖水沉积范围较小，水体较深，主要位于凹陷区，发育深水相沉积砂体。SQ2沉积期发生水进，湖水范围扩大，湖水入侵到坡折带上部，低位、水进、高位体系域发育；在部分剖面上还能识别出强制水退体系域，强制水退砂体跨过坡折带后呈现出典型的系列倾向湖盆的前积层；水进体系域形成的暗色泥岩成为覆盖在SQ1之上局部发育的盖层。SQ3沉积期湖水进一步入侵，湖水范围超越坡折带，到达斜坡带上，河流-辫状河三角洲砂体发育；该期的水进体系域形成的暗色泥岩成为覆盖SQ2强制水退沉积体之上的局部盖层，在SQ3上部八道湾组顶部发育一套相对较厚的区域性泥岩盖层。

图1 焉耆盆地构造单元划分

四十里城地区主要发育三角洲(浊积扇)沉积体系，八道湾组保存比较完整，三工河组部分遭受剥蚀，西山窑组三角洲平原部分几乎遭受剥蚀。沉积物源从北西向进入，三角洲主体分布在霍拉山东侧和四十里城凹陷西北区域，呈北西-南东方向展布。水流主要流向四十里城凹陷，向南山前凹陷发育不固定的分支水道。在城1井东南和西南走滑断层控制的稳定地块(湖棚)内，三角洲主体呈北西-南东向分布，主要分流水道向南和向东南指向四十里城次凹，发育分支朵叶，表明主体发育分布受物源水流方向控制；而分支水道则受南低北高、西北高东南低的古地势控制。至城3井后，三角洲出现规模较大的分叉，城3井东南可能发育曲流河三角洲，或三角洲分支水道朵叶。

3 滩坝砂体的识别

通常情况下，四十里城斜坡带富砂盆地斜坡(或陆棚)区域，砂地比、砂体连通程度高，一般只有背斜圈闭可以成藏；而在坡折带和凹陷区，则为富泥相，强制水退和低位楔砂体具备发育岩性地层圈闭条件(图2)。四十里城斜坡带探井集中在城1井以北的斜坡上，而坡折带和凹陷区探井资料缺乏，因此在该区滩坝砂体的识别主要是通过地震线描、沉积盆地原形恢复、平衡剖面分析和层序地层格架分析等方法，开展以层序为单元的地震相、沉积相和沉积体系研究；以此为基础，进一步针对坡折带-凹陷区，对单个前积反射层的地震相和沉积体系分析，对目的层段的砂体分布进行预测，进而在八道湾组发现了滩坝砂[1]。

地震反射特征上，在城3井以南凹陷坡折带，发育“低频光滑连续极强振幅反射”地震相。它们是稳定环境下砂泥互层的地震响应，推测为曲流河三角洲前缘席状砂体，有可能是被湖浪改造的滩坝砂(图3)。

地震相分析表明，八道湾组的中下部主要发育冲积扇、辫状河三角洲，砂地比高于50%；而其上部地层，在斜坡区的坡折带至凹陷区域，由于中下部地层的欠补偿沉积，凹陷水体较深，湖盆水域范围大，砂地比较低，有利于发育被泥岩包围或侧向尖灭的曲流河三角洲砂体和湖相滩坝砂体。因此，沉积相分析及有利储集相带预测研究，主要针对八道湾组上部前积层序，即有可能发育岩性地层圈闭的层段。

图2 层序内部地层结构与砂体分布模式(据徐国强，2009)

图3 滩坝的地震响应

八道湾组划分出3个三级层序(SQ1～SQ3)。上部SQ2和SQ3内部与底界面相关的低位楔和顶界面相关高位沉积、强制水退沉积，具有发育湖相滩坝和三角洲相孤立砂体的潜力。根据各层序内单个砂体反射层编制出准层序级别的地震相图，在SQ2强制水退沉积中发现了滩坝砂体的沉积(图4)。

从图4可以看出：①砂体主要环绕坡折带分布；②多物源供给方向；③砂体大多孤立分布；④西部砂体呈离开坡折线(湖岸线)的湖相滩坝砂体，而东侧为从岸线延伸到湖内的河控三角洲砂体。

4 滩坝砂体成因探讨

4.1 成因模式

焉耆盆地四十里城斜坡带八道湾组的滩坝砂形成和分布受物源供给条件、水动力条件和古地理位置三个因素控制，但由于该区八道湾组沉积时期“强制性水退”的发育和“坡折带”的存在，导致“滩坝砂”成因模式又具有一定的独特性(图5)。

图4 焉耆盆地北部凹陷SQ2强制水退楔砂体分布

4.2 形成控制因素分析

八道湾组沉积时期焉耆盆地处于构造平静期，湖盆扩张微陷。在该时期，经过早期的沉积充填，四十里城西北部斜坡带形成了相对平缓的古地貌背景，湖面积大，水体较浅、湖底平缓，且周缘地区的陆源碎屑物质供给相对充足。在斜坡区的坡折带，较好的水动力条件对这些周缘碎屑进行改造、搬运，以及强制性水退带来的斜坡上的沉积物向湖盆方向迁移，在坡折带附近快速堆积，这些因素的共同作用最终在四十里城斜坡带发育了比较独特的沿坡折带分布的滩坝砂体沉积[2-6]。

5 勘探潜力分析

焉耆盆地四十里城斜坡带八道湾组发育的滩坝砂属于滨浅湖环境下受波浪控制的沉积体系，不同于该区辫状河三角洲前缘的砂坝(河口坝、远砂坝)和席状砂。这些滩坝砂主要来自附近的近岸浅水砂体(辫状河三角洲、冲积扇等)、岸边及水底积存的碎屑物质等，经湖浪和沿岸流等再搬运、再沉积而成。其较一般辫状河三角洲砂体具有更好的孔隙度及保存机制，这些滩坝砂体紧邻四十里城生烃中心，具备有利的油源条件。另外，这些滩坝砂是在强制性水退期形成的，越过四十里城斜坡区的坡折带向湖区进积较远距离，能够直接覆盖在下部层序高水位体系域所形成的湖相泥岩上；其上覆盖着水进体系域和高位体系域的暗色泥岩，可形成有利的生、储、盖组合，易发育大面积错叠连片的岩性油气藏。

油气保存条件差和深层储层物性差是目前制约焉耆盆地八道湾组油气勘探的两大关键因素。而八道湾组的滩坝砂为孤立的岩性圈闭油气藏，受后期构造运动的改造和破坏较弱，并且储层物性较好，因此油气勘探潜力较大。加强对四十里城斜坡滩坝砂的综合勘探，有望打开焉耆盆地全新的勘探局面。