2.1.1 长期旋回界面和层序发育特征

1)旋回界面识别标志 野外露头和岩心识别标志:大型河道对下伏沉积进行冲刷形成的大型冲刷间断界面(图 2-A, 2-B)。地震识别标志:齐古组顶界面为白垩系与侏罗系之间界面, 由于燕山Ⅰ 幕构造运动使得原本发育在齐古组上部喀拉扎组被完全剥蚀, 因此在该界面之下可见明显削截现象, 之上可见上超反射; 齐古组底界面是齐古组与头屯河组之间界面, 在尖灭线附近界面之上可显示上超反射特征(图 2-A, 2-B)。测井识别标志:GR以及SP曲线发生较大程度突变。

2)长期基准面旋回层序发育特征 按照基准面升、降过程中的沉积演化序列和地层旋回性, 可确定研究区内齐古组仅发育C₁型长期旋回层序结构, 反映初期构造缓慢沉降、后期由于燕山Ⅰ 幕构造运动整体抬升剥蚀、物源供给充沛的缓慢湖进— 快速湖退的旋回过程(郑荣才等, 2010)。以发育上升半旋回沉积厚度较大、而下降半旋回很薄为特点。

2.1.2 中期旋回界面和层序发育特征

1)旋回界面识别标志 在岩心识别上, 作为长期旋回层序界面的大型河道相冲刷面, 相对于对下伏泥岩的冲刷作用, 比作为中期和短期旋回层序界面的河道冲刷面, 冲刷幅度依次要大的多; 在地震剖面上, 研究区内除齐古组顶底界面外, 中间2组界面地震反射特征并不明显, 在尖灭线附近可见界面之下存在削截现象; 在测井曲线上, GR以及SP曲线发生小型突变。

2)中期基准面旋回层序发育特征 齐古组中期旋回层序总体为对称型旋回层序, 按照上升及下降旋回相域厚度差异, 又可细分为初期正常C₂型、中期正常C₁型和晚期变异C₁型层序结构。在齐古组沉积初期, 构造活动较为稳定, 反映一次缓慢湖进— 缓慢湖退的旋回过程, 物源供给充分, 上升半旋回和下降半旋回都保存完整; 中期构造背景仍然稳定, 反映一次缓慢湖进— 加速湖退的旋回过程, 物源供给充分, 上升半旋回的沉积记录被完整保存下来, 下降时期湖退较快, 致使沉积被暴露剥蚀, 其厚度要明显小于上升半旋回厚度; 晚期在物源充沛、整体剧烈抬升背景下保留上升半旋回和有限下降半旋回沉积记录。这类向上“ 变深” 复“ 变浅” 型旋回于基准面上升期形成的分流河道及水下分流河道微相砂体较厚, 含砂量较高, 主要为含砾中— 细粒砂岩, 连通性好, 利于形成优质储集层。

2.1.3 短期旋回界面和层序发育特征

1)旋回界面识别标志 在野外露头和岩心识别上, 具有较明显的冲刷面及粒度变化界面; 在测井曲线上, 除与长期和中期层序界面重合处GR以及SP曲线发生较大变化, 其余测井曲线变化较小或不明显。

图3

Fig.3

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	图3 阜东13-阜东15-阜东022-阜东2-阜东7井等时地层格架对比图Fig.3 Sequence framework comparison of well tie FD13-FD15-FD022-FD2-FD7 in study area

2)短期基准面旋回层序发育特征 短期基准面旋回层序是本次研究最小成因地层单元, 其结构类型多样, 发育向上变“ 深” 非对称型和向上变“ 深” 复变浅的对称型, 前者根据岩性组合和保存情况进一步分为低可容纳空间向上变“ 深” 非对称型(A₁)和高可容纳空间向上变“ 深” 非对称型(A₂), 后者根据旋回厚度差异进一步分为以上升半旋回为主的不完全对称型(C₁)、上升与下降半旋回厚度近于相等的近完全对称型(C₂)和下降半旋回厚度为主的不完全对称型(C₃)。

A₁多发育于中期基准面上升旋回早期, 缓慢湖进加之物源供给充沛背景, 使得多条辫状河道砂体冲刷叠置, 整体厚度较大, 由底冲刷与连续叠置厚层块状水道化砂体组成; A₂多发育于中期基准面上升旋回晚期, 由底冲刷面— 块状砂岩— 溢堤粉砂岩— 水道间泥岩组成; C₁是研究区最发育的旋回结构类型, 在物源供给充分条件下自下而上由分流河道(水下)— 溢岸微相(天然堤、决口扇)— 河道间洼地(湾)— 溢岸微相(前缘砂坝)构成; C₂多由上下2套砂体、中间夹河道间泥或前三角洲泥构成, 为连续沉积, 多发育于四级基准面旋回转换面附近; C₃多发育于四级基准面旋回下降时期, 频繁湖进加之较慢湖退沉积背景形成多个薄层砂岩— 河道间洼地(湾)-河道冲刷组合构成。

以上述高分辨率层序地层研究的分析成果为基础, 以中期和短期旋回为地层单元进行层序地层对比, 选取顺物源方向多口井建立研究区齐古组高分辨率层序地层格架(图 3)。可看出格架中的长期和中期旋回与地层单元中的组和段有较好的对应关系。同时可看出在中期基准面附近, 尤其是上升半旋回的初期(SSC1和SSC4), 砂体一般厚度较大, 含砂量高, 物性好, 且横向连通性较好。

沉积体系是不同基准面变化的响应, 由于其在盆地不同部位的有机组合, 形成了不同级别的层序单元(Lin et al., 2001; 朱筱敏等, 2008)。根据野外露头、钻井岩心、测井及地震资料, 认为研究区主要发育辫状河三角洲沉积体系, 可识别出三角洲平原和三角洲前缘亚相, 其在地震上的反射特征较为相似, 一般为中— 强均方根的充填反射及斜交前积反射(图 4)。

图4

Fig.4

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	图4 准噶尔盆地阜东斜坡区齐古组地震典型反射特征Fig.4 Typical seismic reflection characteristics of Qigu Formation of Fudong slope area in Junggar Basin

其中辫状河三角洲平原亚相可分为分流河道、天然堤、决口扇及分流间洼地沉积微相, 分流河道是研究区发育范围最广的沉积微相, 单砂体厚度为4~16, m, 岩性为紫红色、褐红色及褐灰色中— 极粗砂岩、砂砾岩及含砾砂岩, 砾石分选中等、磨圆较好, 砂岩以岩屑砂岩为主, 其次为长石岩屑砂岩, 石英平均含量为23.5%, 岩屑平均含量为63%, 长石平均含量为13.5%。颗粒间以点— 线接触为主, 孔隙以原生孔隙为主, 储集性能很好。多发育平行层理及交错层理, 底部常出现冲刷面构造, 在测井曲线上表现为箱型或钟型(图 5)。分流间洼地以紫红色、褐色、褐灰色泥岩为主; 辫状河三角洲前缘亚相以水下分流河道、分流间湾和河口坝沉积为特色, 水下分流河道多发育于齐古组一段, 岩性以含中— 粗砂岩、中砂岩、细砂岩为主, 其结构成熟度及成分成熟度均高于分流河道砂岩, 在测井曲线上表现为中高幅指状(图 5)。河口坝岩性主要以灰色及灰绿色细砂岩及粉砂岩为主, 主要发育斜层理及小型交错层理, 分流间湾以灰色及灰绿色泥岩、泥质粉砂岩为主。

阜东斜坡带在准噶尔盆地中为典型鼻状缓斜坡, 地势整体呈东高西低, 因此研究区内沉积体系由东向西为三角洲平原— 三角洲前缘— 前三角洲(湖泊)沉积。齐古组沉积期燕山运动Ⅰ 幕构造运动直接控制了研究区沉积体系的类型、展布和演化, 以中期旋回层序为等时地层单元, 研究区内沉积体系的展布和演化有如下特点。

图5

Fig.5

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	图5 准噶尔盆地阜东斜坡区齐古组岩石学特征及测井相Fig.5 Petrographic characteristics and logging facies in the Qigu Formation of Fudong slope area in Junggar Basin

图6

Fig.6

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	图6 准噶尔盆地阜东斜坡区齐古组一段— 三段沉积微相平面分布Fig.6 Sedimentary microfacies distribution of the Qigu Formation of Fudong slope area in Junggar Basin

3.2.1 MSC1层序— 沉积体系展布(图6-A)和演化

该时期研究区还未受到燕山运动影响, 湖平面缓慢上升, 加之地形较缓, 主要受东北部沙奇凸起及东部北三台凸起物源影响, 研究区发育大型辫状河三角洲沉积体系; 在南部受博格达山物源影响, 发育规模较小、彼此分割的小型辫状河三角洲沉积。三角洲平原主要发育于剥蚀线附近, 较大分流河道发育在阜东7、北82以及阜东162井附近, 河道砂体大多被分流间洼地分隔; 由于期间湖平面变化频繁, 三角洲前缘在河道砂体侧向迁移加剧, 易变道, 使得研究区砂体连通性及连续性变得很复杂, 非均质性较强(于景维等, 2014b)。但是经过湖浪不断冲刷及漂洗, 使得三角洲前缘砂体总体物性较好, 有利于储集油气, 同时多套分流间湾泥岩的存在有利于油气的保存。总体来看, 齐古组继承中统头屯河组受到湖平面变化以及相对物源供给的影响, 形成了“ 大前缘、小平原” 的三角洲沉积体系(于景维等, 2014a)。

3.2.2 MSC2层序— 沉积体系展布(图6-B)和演化

该时期研究区受到燕山运动Ⅰ 幕的初步影响, 整体抬升, 南部和东部抬升程度大于北部, 东部剥蚀范围有所增加, 湖盆大幅度缩小, 退至阜东13井附近呈半圆形。三角洲平原占据研究区大部分面积, 东部和南部物源供给能力不断增强, 使得研究区中南部发育多个辫状河三角洲连片, 分流河道砂体分布面积较大, 连通性较好。北部及东北部物源虽然不如MSQ1期供给充分, 也在中部及北部

形成较大范围辫状河三角洲沉积, 但砂体厚度以及连通性不如南部。总体来看, 受构造运动的影响, 湖平面的下降以及物源供给的变化使得研究区形成了“ 大平原、小前缘” 的三角洲沉积体系。

3.2.3 MSC3层序— 沉积体系展布(图6-C)和演化

该时期研究区受到燕山运动Ⅰ 幕影响加强, 剥蚀区向西范围不断扩大, 湖盆已缩至研究区西部。整个研究区属于三角洲平原沉积, 此时东部北三台凸起成为研究区主要物源, 南部博格达山和北部奇台凸起成为次要物源, 由于中南部区域持续抬升, 南部博格达山逐渐向研究区西部凹陷提供物源, 供给研究区能力开始减弱, 因此南部三角洲朵状体发育规模要小于MSC2沉积期。中部三角洲沉积范围虽大, 局部砂体厚度较大, 但整体砂厚有所减小, 且砂体连续性较差, 后期遭受严重剥蚀, 不利于油气储集及保存。