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吉木萨尔凹陷芦草沟组混积岩沉积微相及微环境研究

李书琴  
【摘要】:吉木萨尔凹陷位于准噶尔盆地东部隆起的西南部,目前研究区芦草沟组最主要的含油区块均位于吉木萨尔凹陷,行政上属于新疆维吾尔族自治区吉木萨尔县。吉木萨尔凹陷曾历经海西、印支、燕山及喜马拉雅等多期构造运动,自下而上发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系及第四系,其中二叠系共可分为3个组,自下而上分别是井井子沟组、芦草沟组和梧桐沟组。芦草沟组全凹陷发育,具有源-储紧邻、近源成藏的特征,是准噶尔盆地东部重要的含油层系之一。近年来,芦草沟组成为页岩油气勘探的重点区块,但受资料条件限制,研究区沉积微相展布特征的研究未深入到微相阶段,演化规律研究也不全面,如何开展各级次基准面旋回控制下咸化湖泊—三角洲相混积细粒岩分布规律研究存在较大难度。再者,混合细粒岩的沉积环境及其控制因素的研究较为薄弱,混积细粒岩微环境研究还刚刚开始等诸多因素,导致研究区勘探过程中受到层层阻碍。因此开展研究区混积岩沉积微相展布特征和演化规律,以及混积岩微环境和微环境主控因素的研究,对该区页岩油勘探开发具有重大和理论指导意和实践意义。本文利用岩心、薄片、扫描电镜、测井曲线、XRF、XRD等资料,结合岩心相及其组合分析、测井曲线最小二乘法拟合和三维岩性随机模拟等技术,运用高分辨率层序地层学、岩石学、沉积学、元素地球化学等相关理论,开展了高分辨率层序地层格架控制下小层级别沉积微相研究,建立了研究区混积细粒岩沉积微相模式,综合分析了甜点层段混积岩沉积微环境及其控制因素,并建立了元素-矿物-岩性-沉积微相综合沉积模式。研究表明:(1)芦草沟组可划分5个中期旋回,9个短期旋回、33个超短期旋回。中期旋回对应段级别,短期旋回相当于一个砂组或小层(含多个单砂层),超短期旋回大体对应于单层;(2)芦草沟组岩性复杂多样,是一套由细粒碎屑岩、碳酸盐岩、泥岩构成的混积细粒岩层,为一套咸化湖泊—三角洲沉积体系。识别了储集层沉积微相类型,主要包括砂坝、前三角洲泥、砂滩、混合滩、云坪、湖相泥微相等;(3)芦草沟组甜点段主要分布在P_2l_2~2上段及P_2l_1~2上段。提出了研究区目的层陆源碎屑-碳酸盐岩混合细粒岩沉积模式,上甜点主要沉积砂滩和混合滩微相,下甜点主要沉积砂坝和砂滩微相,砂坝微相为主,为重要的页岩油储层甜点。(4)芦草沟组沉积微环境的变化对甜点层产生一定的影响,上甜点层段气候相对湿润,盐度更高,有较强还原性,水体较深;而下甜点气候相对更加炎热干燥,盐度较小,还原性较弱,具富氧性,水深比较浅。(5)探讨了沉积微相与沉积微环境之间相互制约的关系,建立了元素-矿物-岩性-沉积微相综合模式图。当气候越干旱,盐度中低水平,降水量不充足,水深较浅时,发育粉细砂岩、长石岩屑砂岩、白云质粉砂岩,更有利于沉积砂坝、砂滩、混合滩微相,其中,混合滩沉积时,古生产力或为最优,上甜点层段表现十分明显。当气候相对湿润,盐度较高,降水量充沛,水深较深时,多发育粉砂质白云岩、泥晶白云岩及湖相泥,更有利于浅湖—半深湖云坪和湖相泥岩沉积。


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