 Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2013, 3, 122-128 http://dx.doi.org/10.12677/ag.2013.32018 Published Online April 2013 (http://www.hanspub.org/journal/ag.html) The Reservoir Characteristic and Favorable Area Prediction of J1s2 Formation in Block 1 and 3 of Central Junggar Basin* Min Zhang, Lin Cheng, Chuanchun Song Western New Prospect Research Center, Shengli Oil Field, Sinopec, Dongying Email: zhuzhu_01@163.com Received: Jan. 28th, 2013; revised: Feb. 28th, 2013; accepted: Mar. 11th, 2013 Copyright © 2013 Min Zhang et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unre- stricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Abstract: Big area, shallow water, gentle slope and oscillating movement are the main characteristics of the Junggar basin. The J1s2 formation is the main exploration strata of the block 1 and 3. During the J1s2 sedimentary period, on the influence of the northeast and northwest proven ance, it developed the delta front depositio n under the mere background there. The subaqueous distributary channel and channel mouth bar reservoir have the better physical property. The res- ervoir formation is controlled by the abno rmal pressure belt, fracture system, sedimentary facies tract and ancient uplift. Among them, the development and evolution of Chemo ancient uplift supply the peculiar migration and accumulation background for oil & gas, which determined the characteristics of polyphase structural evolution and reservoir forma- tion. Keywords: Junggar Basin; Sedimentary System; Reservoir-Seal Associations; Reservoir Description; Chemo Ancient Uplift 准噶尔盆地中部 1、3区块J1s2储层发育特征及有利区带预测* 张 敏，陈 林，宋传春 中国石化胜利油田分公司西部新区研究中心，东营 Email: zhuzhu_01@163.com 收稿日期：2013 年1月28 日；修回日期：2013 年2月28 日；录用日期：2013 年3月11 日 摘 要：准噶尔盆地具有“盆大、水浅、坡缓、振荡性构造运动”的特征，中部 1、3区块侏罗系三工河组是准 噶尔盆地腹部重要的勘探目的层系，该组沉积时期主要受北西向与北东向物源共同影响，发育浅湖背景下的三 角洲沉积，主要发育三角洲前缘水下分支河道与河口坝砂体，具有较好的储集物性。成藏受控于异常高压带、 断裂系统、沉积相带、古隆起等因素，其中，车–莫古隆起的发育和演化为该区创造了独特的油气运聚背景， 决定了多期构造演化与多期成藏的特点。 关键词：准噶尔盆地；沉积体系；储盖组合；储层描述；车–莫古隆起 1. 引言 随着准噶尔盆地腹部油气勘探的深入，特征明显 的构造圈闭越来越少，寻找各类非构造圈闭成为进一 步勘探的重点。中部 1、3区块位于准噶尔盆地腹部(图 1)，南靠北天山山前逆冲断褶带，北邻陆梁隆起，东 西分布于白家海子凸起与中拐–八达松凸起之间，主 *基金项目：国家科技重大专项(编号：2011ZX05002-002)资助。 Copyright © 2013 Hanspub 122  准噶尔盆地中部 1、3区块 J1s2储层发育特征及有利区带预测 Figure 1. The tectonic division of Junggar Basin 图1. 准噶尔盆地构造区划 体位于盆地多个生油凹陷区，资源潜力大，受多支物 源体系控制，储层发育。中部1区块勘探程度相对较 高，已发现莫西庄油田；中部 3区块 2004 年发现了 永进油田。该区主要目的层为侏罗系，该层具备形成 大中型岩性、岩性–地层油气藏的地质条件，是胜利 油田西部探区重要的勘探阵地之一。 目前对中部 1、3区块物源体系尚未有统一的认 识，如该区具体受哪几支物源体系的控制，每支物源 所能影响的范围等尚未有定论，大大制约了该区沉积 体系展布特征及有利储层分布规律的研究，直接影响 到下一步岩性油气藏的勘探。此外，中部 1、3区块 主要目的层埋藏深(4000~6000 m)，储层薄(2~20 m)， 横向变化大，油水关系复杂，储层物性相对较差，稳 产差，如何寻找规模储量、提高勘探效益是当前面临 的重要难题。 本文通过井–震结合，在对物源体系、沉积体系 及储盖组合特征分析的基础上，针对非构造圈闭发育 的特点，利用有效的预测技术和方法，对该区块侏罗 系三工河组(J1s2)储层进行精细描述，预测了有利储层 分布区，分析了车–莫古隆起的演化对油气成藏的影 响，并通过精细构造解释，指出了有利油气富集区带。 这一研究成果为下一步寻找油气储量指明了方向。 2. 沉积储层特征 根据前人研究成果可知，准噶尔盆地中新生界为 一压性叠合盆地，幕式特征的构造变革是湖盆可容空 间变化的主控机制，其基准面变化主要由构造的宁静 和活动的幕式突变活动控制，导致体系域具突变的二 元结构，即每个层序可划分出低位粗碎屑体系域和湖 侵超覆细碎屑体系域[1-3]。本次结合前人研究成果，通 过野外踏勘，根据现有钻井资料、地震资料和岩心等 资料，对研究区J1s2物源方向进行了明确，对层序进 行了重新划分，对沉积体系进行了分析。最终明确了 J1s2沉积时期研究区主要受北西向物源控制，发育了 一套曲流河(辫状河)三角洲沉积体，并将研究区 J1s2 划分为 1个三级层序，由低水位体系域、湖侵体系域 和高水位体系域构成，其中，湖侵体系域与高水位体 系域未进行细分。 2.1. 多物源体系控制下的沉积体系 准噶尔盆地周缘共发育八支物源体系，具有“源 多”的特征，前人通过沉积期古地貌特征，分析认为 研究区 J1s可能存在北西向的两支物源体系[4]，本次研 究通过对准噶尔盆地西北缘可能的物源区的侏罗系 Copyright © 2013 Hanspub 123  准噶尔盆地中部 1、3区块 J1s2储层发育特征及有利区带预测 露头进行了野外踏勘，发现乌尔禾物源区的白杨河剖 面J1s露头砂砾岩广泛发育，具备向准中大量供源的 条件；克拉玛依物源区的图孜阿克内沟 J1s露头也见 到一定规模的砾岩层。进而明确了乌尔禾物源区为研 究区 J1s沉积时期的主要物源区，而克拉马依物源区 为一个次级物源区。根据单井沉积相分析和地震相描 述，结合区域沉积演化背景，在层序地层格架约束下 对J1s2沉积时期的沉积体系进行了研究，明确了研究 区J1s2发育浅湖背景下的辫状河(曲流河)三角洲沉积 体系。张曰静(2012)根据古地貌格局，结合地层倾角 测井及碎屑矿物稳定系数等分析，对这两支物源的影 响范围进行了明确，认为克拉玛依物源体系主要影响 中部 1区块沙窝地、莫西庄地区；乌尔禾物源体系主 要影响中部1区块莫西庄、征沙村地区及中部3区块 永进地区(图2)[5]。 2.2. 多期次沉积旋回发育多套储盖组合 为了更好的研究区域上沉积的旋回性，利用地震 资料时频分析技术，实现井震旋回统一，在此基础上 开展区域旋回研究，以更好的分析砂体分布规律。地 震时频分析研究表明(图3)，征沙村地区 J1s3主要发育 一套泥岩，为一套区域盖层，J1s21与J1s22主要表现为 正旋回，其中J1s21分为2个期次，下部正旋回砂岩厚 度较大，上部旋回砂岩厚度较小，从地震上反映出水 进的过程。 J1s21沉积时期，中部 1、3区块主体沉积主要发育 浅湖背景下的辫状河三角洲沉积体系，从纵向上来 看，共发育4期辫状河三角洲沉积体，平面上叠置连 克拉玛依物源体系 乌尔禾物源体系 克拉美丽物源体 系 Ⅰ Ⅰ 扎伊 尔 山 山 达 格 博 克拉美丽 山 山 伊 林 黑比尔 根 山 尔 提 加 阿 青 格 里 底山 玛湖凹陷 昌吉凹陷 ⅢⅣ Ⅱ ⅢⅣ Ⅱ 图 例 曲流河三角洲 湖泊泛滥平原 扇三角洲 物源方向中部 区块1 Figure 2. The sedimentary system distribution of J1s2 in Junggar Basin 图2. 准噶尔盆地 J1s2沉积时期沉积体系分布图 Figure 3. Time and frequency analysis 图3. 时频分析图 Copyright © 2013 Hanspub 124  准噶尔盆地中部 1、3区块 J1s2储层发育特征及有利区带预测 片(图4)。沙窝地–莫西庄地区 J1s21沉积时期受北西 向物源的控制，自东向西发育四期三角洲沉积体。征 沙村地区 J1s21受东北方向物源供给(图2)，自北向南 发育 4个朵叶体，相互叠置连片。通过对征1井、沙 1井、永1井、庄 1等井的GR、AC等测井特征分析， 整体上 J1s2自下而上粒度由粗变细，表现为水进过程。 其中，J1s21主要表现为正旋回，可以分为2个主要旋 回，底部正旋回发育了4期砂体。在水进的过程中， 还存在短期水退过程，发育了部分薄层泥岩，分隔 4 期砂体。上部主要发育了一期反旋回，形成了一套泥 质盖层。 J1s22沉积时期，研究区主体以浅湖背景下的曲流 河三角洲前缘亚相沉积为主，以“泥包砂”的沉积特 征为主，砂体平面上多呈孤立状，横向变化快，在井 –震上用易于追踪对比的短期基准面划分沉积旋回， 纵向上也可划分出4期砂体(图4)。 3. 储层描述及其分布规律 利用 Landmark 软件的地震属性体提取模块分别 对中部 1区块 J1s21、J1s22油层段三类地震属性(时间域、 振幅域、频率域)中的十几种属性进行提取，并与地震 解释砂体的分布进行对比分析，发现振幅类地震属性 与砂体分布具有很好的对应性，选择具代表性的均方 根振幅(显示孤立的或极值振幅异常，可用来追踪如三 角洲河道和含气砂岩等岩性变化)对J1s21和J1s22分别 发育的 4期砂体进行描述。 根据北西、北东两个物源体系，结合钻井分析， 认为沙窝地、征沙村、莫西庄地区分别发育四期扇体。 利用地震资料，对每一期扇体的发育范围进行了逐一 落实，且精细刻画了扇体边界。同时，统计中部1区 块及周边已钻井砂层发育情况，对 J1s21砂体厚度与速 度、振幅等参数进行相关性分析，发现砂体厚度与速 度和振幅都具有正相关性。厚砂体物性相对较好、速 度偏高、振幅能量较强。因此，可以利用振幅属性对 砂体进行描述。通过对每一期扇体进行振幅属性提 取，然后对振幅属性设门槛值对单砂体边界进行勾 画，利用该方法对沙窝地、莫西庄和征沙村J1s2每一 期扇体的砂体边界进行了落实(图5)，最终对每个砂体 进行了厚度预测和构造成图。 根据上述描述结果，结合古地貌特征，发现 J1s2 沉积时期砂体主要发育在低洼区，并向凸起区超覆， 如J1s21的四期砂体主要发育在沙窝地–莫西庄及永进 S4 S1 Z7 Z6 ① ② ③ J1s22 ④ ① ② ③ ④ J1s21 Figure 4. The J1s2 reservoir correlation through linking well and seism of middle Junggar Basin 图4. 准中 1区块 J1s2井震结合储层对比 Copyright © 2013 Hanspub 125  准噶尔盆地中部 1、3区块 J1s2储层发育特征及有利区带预测 Figure 5. The palaeogeomorphology of the each part of J1s2 sedimentary period a n d corresponding sand distribution in block 1 and 3 of cen- tral Junggar Basin: left: J1s21 sedimentary period; right: J1s22 sedimentary period 图5. 准中 1、3区块 J1s2各亚段沉积时期古地貌特征及对应砂体分布：左：J1s21沉积时期；右：J1s22沉积时期 两个低洼区，而 J1s22的四期砂体则主要发育在沙窝地 –莫西庄、征1北及征 1南三个低洼区(图5)。 4. 车–莫古隆起发育演化及对 油气成藏的影响 4.1. 车–莫古隆起的发育及演化 准噶尔盆地腹部总体处于盆地负向构造单元，构 造上为南倾的单斜带和洼陷带，无特征明显的正向构 造圈闭，深大断裂和区域性展布断层不发育，目的层 埋深大，勘探程度低。但该区处于富油气系统之中， 具有异常高压带、断裂系统、沉积相带、古隆起四元 联合控藏的特征[6,7]。本文重点围绕车莫古隆起开展精 细构造解析，探索有利油气富集区带。 中部 1、3区块油藏为早期成藏、后期调整的次 生油藏，其发展演化主要受控于车–莫古隆起的形成 与消亡，车–莫古隆起的发育和演化也为该区油气成 藏创造了良好的圈闭条件和油气运聚背景，控制了油 气的调整和再次成藏。 车–莫古隆起在侏罗系早期开始发育，至中侏罗 世，受燕山运动的影响，进入强烈的构造发育阶段， 下部地层褶皱变形，构造高部位上部地层被剥蚀。莫 西庄地区侏罗系三工河组、八道湾组及三叠系百口泉 组向南抬起，形成了构造圈闭。此时，风城组烃源岩 已经大规模生烃，沿断开三叠系的张性断裂、裂缝、 不整合面、输导砂体等有效运移通道运移至莫西庄地 区圈闭中，形成第一期古油藏。 白垩系沉积早期，整个准噶尔盆地已被基本夷 平，车莫古隆起隐伏埋藏，但仍具东西向展布的背斜 形态，位于构造高部位的三工河组储层发育，通过砂 体输导源源不断的聚集风城组高成熟油气及下乌尔 禾组成熟重质油，三工河组油气充满度很高。 到上白垩统–古近系沉积时期，车莫古隆起高点 逐渐向南迁移。至新近纪，在喜马拉雅构造运动的作 用下，盆地大规模区域性地向南掀斜，导致南部急剧 下沉，车–莫古隆起虽然具有背斜形态，但背斜幅度 逐渐减小，高点也逐渐向北移动。到塔西河组沉积末 或沉积过程中，车莫古隆起逐渐演变为一南倾斜坡， 最终消亡，本来南部抬起的莫西庄古油藏变为南倾， 此种演化导致两种结果： 1) 部分古圈闭遭受破坏，油气重新调整，向更高 部位的北部运移；部分圈闭中的油气在泥岩夹层、断 层、岩性等遮挡下，部分或者全部保留在古圈闭中， 成为现今莫西庄油藏的一部分。 2) 主要目的层的物源来源于北西方向，砂体向 南、向东方向尖灭，待地层南倾后，易形成上倾尖灭 型岩性圈闭，聚集油气，形成现今油藏的一部分。 4.2. 油气区带预测 通过对中部 1、3区块J1s21及k2d(成藏时期)层位 的精细地震解释，对成藏期的古构造进行了恢复，并 对现今构造进行了分析(图6)。通过对比可以看出，在 Copyright © 2013 Hanspub 126  准噶尔盆地中部 1、3区块 J1s2储层发育特征及有利区带预测 2500 2250 2000 1750 1500 0 0 6 1 1 6 0 0 1 6 0 0 0 0 7 1 17 00 1 70 0 1 7 0 0 1 8 0 0 0 0 8 1 18 00 1 8 0 0 0 0 9 1 1 9 0 0 1 9 0 0 1 9 0 0 1 9 0 0 2 0 00 2 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 2 0 0 0 2 1 0 0 0 0 1 2 2 1 0 0 2 2 0 0 盆4 盆1 莫2 盆5 拐20 莫17 莫12 121团场 150团场 149团场 148团场 新湖二厂 清水湾 造良田 征1 征101 征11 征2 征3 沙11 沙1井 沙2 沙3 沙4 永3井 征1-1 征1-2 庄1 庄101 庄102 庄103 庄104 庄105 庄106 庄107 庄108 庄2 庄3 庄4 庄5 庄6 庄7 准沙5 准沙6 莫17莫17 沙3 15380000 15380000 15390000 15390000 15400000 15400000 15410000 15410000 15420000 15420000 15430000 15430000 15440000 15440000 15450000 15450000 15460000 15460000 4940000 4940000 4950000 4950000 4960000 4960000 4970000 4970000 4980000 4980000 4990000 4990000 5000000 5000000 5010000 5010000 5020000 5020000 永8 永2 永9 永1 永7 3461.78 2618.28 1774.79 931.29 87.79 1 7 0 0 0 0 8 1 1 8 0 0 0 0 8 1 190 0 1 9 0 0 0 0 9 1 0 0 0 2 0 0 0 2 2 0 0 0 2 10 0 0 0 2 6 - 0 0 1 6 - 0 0 0 6 - 0 0 9 5 - 0 0 8 5 - 0 0 7 5 - 0 0 7 5 - 0 0 7 5 - 0 0 6 5 - 0 0 6 5 - 0 0 5 5 - 0 0 5 5 - - 5 5 0 0 0 0 4 5 - - 5 4 0 0 - 5 3 0 0 0 0 3 5 - - 52 0 0 0 0 2 5 - - 5 1 0 0 - 5 0 0 0 - 5 0 0 0 - 4 9 0 0 - 4 8 0 0 - 4 7 0 0 - 4 6 0 0 - 4 5 0 0 - 4 5 0 0 - 4 4 0 0 - 4 3 0 0 - 4 2 0 0 - 4 1 0 0 - 4 0 0 0 - 4 0 0 0 - 3 9 0 0 - 3 9 0 0 - 3 9 0 0 - 3 8 0 0 - 3 8 0 0 - 3 8 0 0 - 3 8 0 0 - 3 7 0 0 - 3 7 0 0 - 3 6 0 0 - 3 6 0 0 - 3 6 0 0 - 3 6 0 0 - 3 6 0 0 - 3 5 0 0 - 3 5 0 0 - 3 5 0 0 - 3 5 0 0 - 3 5 0 0 - 3 5 0 0 - 3 5 0 0 - 3 4 0 0 - 3 4 0 0 - 3 4 0 0 - 3 4 0 0 - 3 3 0 0 - 3 3 0 0 - 3 3 0 0 - 3 30 0 - 3 2 0 0 - 3 2 0 0 - 3 2 0 0 - 3 2 0 0 - 3 2 0 0 - 3 2 0 0 - 3 1 0 0 - 3 1 0 0 - 3 1 0 0 - 3 1 0 0 - 3 0 0 0 - 3 0 0 0 - 3 0 0 0 -2 9 0 0 - 2 9 0 0 - 2 8 0 0 - 2 7 0 0 121团场 150团场 149团场 148团场 新湖二厂 清水湾 造良田 沙1 沙2 沙3 沙4 准沙5 准沙6 沙11 庄1 庄2 庄3 庄4 庄5 庄6 庄7 庄11 庄101 庄102 庄103 庄104庄104H 庄105 庄106 庄107 庄108 征1 征101 征2 征3 征11 征1-1 征1-2 8 拐20 莫17 莫1 2 盆5 莫2 盆1 盆4 永8 永2 永9 永1 永3 永7 (a) (b) Figure 6. The top J1s21 structural maps of hydrocarbon charging period and nowadays of block 1 and 3 in central Junggar Basin: (a) Hydro- carbon charging period; (b) Nowadays 图6. 准中 1、3区块油气充注期及现今 J1s21顶面构造图：(a) 油气充注期；(b) 现今 油气充注期，征沙村地区、沙窝地地区及马桥–莫北 凸起区处于构造的高部位(图6(a))，为有利的油气聚 集区带，而莫西庄及庄北地区为低洼区，不利于油气 的聚集。由于车莫古隆起的影响，构造发生了反转， 至现今中部 1、3区块演化成一个简单的南倾单斜构 造(图6(b))。结合上述砂体分布特征及车–莫古隆起 对油气成藏的影响分析，认为由于车莫古隆起的发育 及消亡，研究区内沙窝地地区及征沙村地区早期充注 的古油藏遭受破坏、调整，但部分油藏可在断层、岩 性等遮挡下得以保留；而莫西庄及庄北地区因构造反 转，由成藏期的低洼区隆升为现今南倾的单斜坡，南 部征沙村地区及马桥–莫北凸起区的原生油藏发生 调整，油气向北部更高的部位运移时经过这一区域， 由于断层的遮挡，可形成部分次生调整型构造油藏， 另外，该区本来南倾并向南尖灭的砂体由于构造反 转，变成向北倾，可形成上倾尖灭型次生调整的岩性 油藏。 因此，综合上述砂体分布特征、成藏期古构造及 现今构造特征等分析，明确了沙窝地及征沙村两个地 区的古隆起区为原生油藏分布区，勘探目标为构造– 岩性及岩性油藏，而莫西庄及庄北地区油气藏以次生 调整型油藏为主，勘探的重点为断层遮挡型构造油藏 和砂体上倾尖灭型岩性油藏。 5. 结论 研究区在 J1s2沉积时期主要受北西方向的一主、 一次两大物源体系控制，发育了一套三角洲沉积体， 其中 J1s21主要发育辫状河三角洲沉积，储层较为发 育，其横向连通性较好；而 J1s22主要发育曲流河三角 洲沉积，呈“泥包砂”的沉积特征，砂体横向连通性 较差。 车–莫古隆起控制了该区油气的富集和再次成 藏，通过砂体分布特征分析，结合成藏期古构造及现 今构造分析，明确了研究区沙窝地及征沙村地区两个 古隆起区为原生油藏富集区，勘探目标主要为构造– 岩性及岩性油藏，而莫西庄及庄北地区油气藏以次生 调整型油藏为主，勘探的重点为断层遮挡型构造油藏 和砂体上倾尖灭型岩性油藏。 通过本次研究，结合精细构造解释与圈闭描述， 在中 1、3区块 J1s2共描述砂体 45 个，展开面积1245 km2，预测有利面积605 km2，指导了该区下一步的油 气勘探。 Copyright © 2013 Hanspub 127  准噶尔盆地中部 1、3区块 J1s2储层发育特征及有利区带预测 参考文献 (References) [1] 邱春光, 邓宏文, 吴铁壮等. 准噶尔盆地腹部侏罗系层序地层 划分[J]. 新疆地质, 2006, 24(2): 165-170. 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