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1、本科毕业论文题目：准噶尔盆地腹部莫西庄地区三工河组、八道湾组储层物性特征研究姓 名： 学号； 院（系）：资源学院 专业： 石油工程 指导教师： 职称： 副教授 评 阅 人： 职称： 讲 师 2011 年 5 月本科生论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在 老师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日准噶尔盆地腹部莫西庄地区三工河组、八道湾组储层物性
2、特征研究 摘 要准噶尔盆地位于新疆北部，是我国大型含油气沉积盆地之一。通过对准噶尔盆地腹部莫西庄地区物性资料分析，研究了莫西庄地区三工河和八道湾组碎屑岩储层的岩石学特征、沉积特征、储层物性特征及影响因素。 研究表明, 研究区三工河组和八道湾组中砂岩储层总体的特点是：J1b1时期为曲流河三角洲沉积，J1s 21为一至二期三角洲前缘分流河道砂体沉积，J1s22为辫状河三角洲前缘的河道沉积，以成分成熟度低的岩屑砂岩为主，砂岩结构成熟度高，胶结物总量低，砂岩碎屑组成中普遍含塑性岩屑。研究区砂岩孔隙度随深度逐渐变差，在三工河组上部储层砂岩孔隙度平均为12.1% ，三工河组下部储层砂岩孔隙度平均为13.6
3、%，而八道湾组仅为8.44%, 属特低孔中孔。 渗透率也随深度而降低，同样三工河组储层渗透率远远高于八道湾组储层，属超低渗中渗。三工河组砂岩普遍较粗，中粒和粗粒砂岩均为主要砂岩类型，其次为砂砾岩和细砂岩；八道湾组粒级较粗，以砂砾岩、中粗粒砂岩为主。研究区孔隙类型以粒间孔隙为主，含有一定粒内溶孔和晶间孔。压汞资料表明本研究区储层具有大孔隙、细喉道的特征。关键词：莫西庄地区；三工河组；八道湾组；储层物性；岩石学特征；孔、渗特征；孔隙结构Reservoir Characteristics of J1s and J1b Formation, Moxizhuang Region, Junggar Bas
4、inBachelor Candidate: Liu Changyun Supevisor：Zhu Fangbing ABSTRACTBy the use of a large number of rock cores physical properties data and other geological data, mainly using statistical methods to study petrology characteristics, distribution characteristics of J1s and J1b formation of Moxizhuang re
5、gion, and physical properties of reservoir and influencing factors. The results show that J1s and J1b sandstone reservoirs in study area in general are characterized by: J1b1 period meandering river delta, J1s 21 for the delta front distributary channel sand body deposition, J1s22 to braided river t
6、he river delta front deposition, low compositional maturity in the debris mainly sandstone, sandstone maturity structure of high volume low cement, clastic sandstone composition generally containing plastic debris. The physical properties of the reservoir of J1s formation is better, and J1b formatio
7、n is worse. The average porosity in J1s sandstone reservoirs is 12.1% (upper part) and 13.6% (lower part), and the average porosity in J1b sandstone reservoirs is 8.44%. The tendency of permeability is similar to the porosity which is getting lower with the depth. The J1s and J1b formation overall i
8、n the sandstone reservoir is characterized between conventional reservoirs and compact reservoir, as low permeability reservoir layer.J1s formation generally coarse sandstone, medium-and coarse-grained sandstone are the main types of sandstone, followed by conglomerate and fine sandstone; J1b format
9、ion coarse grain size to gravel, medium-and coarse-grained sandstone. Pore types in the study area mainly intergranular pores, intragranular solution containing a certain hole and intergranular pore. Intrusive mercury curveshows that the reservoir in the study area has large pore and fine throat. Ke
10、y Words: Moxizhuang region ；J1s formation ； J1b formation ；Reservoir properties ；Characteristics of rock ；Porosity and Permeability characteristics ； Pore structure 目 录前 言1第一章 准噶尔盆地区域地质概述21.1 区域构造位置21.2 构造演化特征31.3 沉积充填及地层发育特征5第二章 沉积特征92.1 砂体发育特征（三工河组、八道湾组）92.1.1 三工河组92.1.2 八道湾组92.2 侏罗系储层岩石学特征92.3 沉积
11、作用对储层物性的影响142.3.1 沉积相带对储层物性的影响142.3.2 颗粒组份和平均粒径对储层物性的影响15第三章 储层物性特征163.1 孔隙类型163.2 毛管压力及孔隙结构183.3 储集空间类型19 3.4 储层物性特征213.4.1 储层孔隙度213.4.2 储层渗透性223.4.3 储层孔渗关系分析23第四章 储层综合评价254.1 评价标准254.2 储层综合评价26结 论27致 谢28参考文献29前 言1 选题依据、目的及意义油气储层是油藏地质重要研究内容，储层研究的成果是油气田开发和油气层改造的地质依据。目前，我国东部各油田已相继进入开发中后期，高含水甚至特高含水使此阶
12、段油田开发面临诸多问题。针对特定的沉积环境，开展储层的精细对比，研究储层精细构成及其非均质性，寻找剩余油分布，保持油田稳产增产，目前已成为当务之急。当前世界石油工业面临低渗透油田开发的挑战，一方面新的探区日益减少、后备储量越来越少，而特别在我国的新探明地质储量中，低渗透所占比重较大；另一方面，低渗透油田的开发效果和经济效益相对较差，使低渗透油田的开发面临许多困难。准噶尔盆地位于新疆北部，盆地周围被褶皱山系环绕，是我国大型含油气沉积盆地之一，石油总资源量为86亿吨。准噶尔盆地的油藏具有深层、低渗透、高压的总特征，基于此，本论文对准噶尔腹部莫西庄地区三工河组和八道湾组的储层物性特征进行了研究。2
13、研究内容根据研究区具体油藏地质特征，通过常规物性分析和特殊岩心分析，利用物性和有关地质资料，用统计的方法，以Excel、Coreldraw、Surfer、Grapher等作图软件为工具，研究碎屑岩储层的岩石学特征、沉积特征、储层物性特征以及影响因素。3 工作量及进展论文自2011年4月正式开始以来，在论文撰写过程中查阅了关于准噶尔盆地腹部储层地质及储层评价等相关方面的书籍和文献，并收集了单井的相关资料和前人研究的文献，参考图件8张，参考和统计了表格13个，绘制图件14张。在此基础上，完成论文的编写，具体成果如下：（1）收集并综合前人的研究成果，参考本研究区的区域地质特征；（2）绘制4张砂岩三角
14、图, 分析了本研究区的岩性组分和砂岩特征；（3）绘制了物性研究的孔隙度、渗透率与深度关系图等8张，分析了该地区储层物性方面的特征；（4）编写论文，制作幻灯片。第一章 准噶尔盆地区域地质概述1.1 区域构造位置准噶尔盆地位于新疆北部，地理坐标为：东经，北纬。盆地周围被褶皱山系环绕，西北为扎依尔山和哈拉阿拉特山，东北为青格里底山和克拉美丽山，南临天山山脉的伊林黑比尔根山和博格达山。盆地平面形状呈南宽北窄的近三角形，东西长700 km，南北宽370 km，面积为13.4104 km2，平均海拔约为500m，是我国大型含油气沉积盆地之一。准噶尔盆地区域大地构造上位于准噶尔地块的核心稳定区，处在哈萨克斯
15、坦板块、西伯利亚板块和塔里木板块的交汇部位，隶属哈萨克斯坦古板块，是一个典型的三面被古生代缝合线所包围的晚石炭世到第四纪发展起来的大陆板块内沉积盆地（图1-1），最大沉积盖层厚度达15000m。图1-1准噶尔盆地大地构造背景图（据郝芳等，2004）1 板块对接缝合线；2逆冲断层；3走向滑动断层；4断裂编号；5蛇绿岩；6盆地；7An陆壳基底；额尔齐斯缝合线；克拉美丽麦钦乌拉缝合线；南天山库米什星星峡缝合线；博罗科努阿其克库都克断裂带；康古尔塔格断裂带；博格达推覆席体北缘前锋断裂带，博格达推覆席体南缘反冲断裂带，达尔布特断裂带；秋里塔格喀拉吾成走滑断裂带；阿尔金走滑断裂带盆地的西面为北东北东东向的
16、西准噶尔造山褶皱带，是准噶尔地体与哈萨克斯坦板块相互碰撞拼接的缝合带；盆地的北东面及东面是西伯利亚古板块南缘阿尔泰褶皱造山带及东准噶尔褶皱造山带；盆地南缘的北天山造山褶皱带，为准噶尔板块与塔里木板块的缝合带1。准噶尔盆地为一个多期构造运动的大型叠合盆地，基底具有“双层结构”，下部为一个统一的、古老的前寒武系结晶基底，其上叠加了古生代浅变质岩系，为沉积盖层之下的直接基底。1.2 构造演化特征准噶尔盆地在晚古生代开始进入盆地发展阶段，主要经历了海西、印支、燕山、喜山四期构造运动，发育了不同类型的盆地，形成了不同的构造特征。盆地自下而上划分为晚古生代、中生代和新生代三个构造层，分别对应于海西、印支燕
17、山、喜山三次大的构造运动期。由北向南、自西向东在不同时期、不同地区发育了不同类型的盆地，从晚古生代到新生代是由三个阶段所形成的性质各异的盆地叠合在一起的大型组合叠加盆地，不同的构造演化时期具有不同的构造单元。根据盆地基底在发展过程中所处的大地构造位置以及基底的起伏和盖层发育状况，可将盆地划分为乌伦古坳陷、陆梁隆起、中央坳陷、中央隆起、北天山山前坳陷、克夏断阶带、车排子隆起和东部隆起区8个一级构造单元和30个二级构造带。本文研究区仅限于北天山山前逆冲断褶带以北，陆梁隆起以南，东道海子凹陷与中拐达巴松凸起之间的地区，主要包括盆 1 井西凹陷、昌吉凹陷和莫北、马桥和莫南三个凸起，主体为中央坳陷中石化
18、登记区块的中部1区块和中部3区块（图1-2）。图1-2 准噶尔盆地构造单元划分（据中国石化石油勘探开发研究院西部分院, 2007）准噶尔盆地构造演化可划分为五个阶段，每个阶段有相应的构造特征和盆地类型2（表1-1）表1-1 准噶尔盆地成因类型划分表时 代大地构造环境盆地类型盆地构造主要特征第四纪北天山的隆升及沿山前大断裂向北仰冲压陷盆地山前逆冲断褶带，张性调解正断层新近纪古近纪造山期后准平原化作用均衡挠曲盆地角度不整合白垩纪侏罗纪北天山晚古生代碰撞造山带的形成扭压挠曲盆地车莫古隆起、陆梁隆起断褶带三叠纪二叠纪晚二叠世裂陷槽闭合热拗陷盆地倒转褶皱、箱状褶皱中二叠世早二叠世伊犁、博格达、黄山带的裂
19、陷作用裂陷盆地壳源岩浆岩石炭纪晚石炭世中石炭世早石炭世伊犁中天山、准噶尔等陆块拼合及中天山南缘碰撞缝合带的形成裂陷盆地伸展正断层泥盆纪1、泥盆纪早二叠世裂谷盆地阶段伸展作用引起的地壳减薄是盆地的主要沉降机制，盆地南缘与西北缘主要发育了北北东向和北西西向断层。早二叠世沉积时期受南断北超、西断东超的古构造格局控制，两个大的沉积中心分布在昌吉凹陷和玛湖凹陷，最大厚度达1000m以上，盆内以一套海陆交互相的碎屑岩沉积为主，并伴有海底浊积扇沉积，夹火山角砾岩、凝灰岩夹层。伴随伸展断陷，盆地周缘A型非造山花岗岩（时代为280-300Ma）发育，盆地内部及周缘钙碱性滞后型岛弧火山岩发育，古地温梯度达37.4
20、-46.8/km，大地热流值较高，大于110. 8 Jcm-2-1，有助于有效烃源岩的发育。早二叠世末期，盆地抬升遭受剥蚀，南部海水退出，在玛湖、昌吉等凹陷的边缘均可见到P1/P2之间发育的不整合接触关系。2、晚二叠世伸展拗陷盆地阶段盆内区域性断裂活动不明显，整个盆地体现了裂谷期后伸展拗陷的特征。该时期陆梁隆起以南，早二叠世断陷的分隔性局面消失，盆地基本上转化为统一的拗陷湖盆。盆地各构造单元古地温梯度为35.7-45.2 /km，大地热流值为66.5-110.8 Jcm-2-1。盆内充填以滨湖相为主，周缘发育冲积扇、扇三角洲沉积体系。晚二叠世末，受海西晚期挤压运动影响，盆地隆升变形，早期垒堑相
21、间的古构造格局转变为隆坳相间的古构造格局，与上覆三叠系之间形成明显的不整合面。3、三叠纪侏罗纪扭压/挠曲盆地阶段印支燕山运动（主要是后者）产生近南北向挤压，导致北西西向基底断裂发生右旋走滑位移，使盆地发生扭压挠曲变形，控制了盆地的沉降。诱发机制为特提斯由东向西封闭，班公怒江带褶皱隆起，改则那曲燕山造山带形成的远程效应导致板内基底断裂再活动，使盆内发育北东东向隆起带、坳陷带和多组不同性质的断层。三叠纪初，海西晚期形成的隆坳相间的格局遭受剥蚀、反转，进入扭压挠曲发展阶段。此时盆地已发展为统一的湖盆，三叠系广泛超覆在二叠系地层之上。下三叠统充填为干旱条件下的冲积和河流沉积，中三叠统为滨浅湖相沉积，晚
22、三叠统为潮湿条件下的湖沼沉积。三叠纪末，印支运动引起扭压作用加强，广大地区形成平行不整合，边缘则为角度不整合。中晚侏罗纪随着燕山期压扭性构造运动的增强，发育的“一隆、四凹”（车莫古隆起，昌吉凹陷、四棵树凹陷、乌伦古凹陷、玛湖凹陷）的古构造格局叠加在北西西向构造格局之上。中上侏罗统的沉积厚度不大，沉积速率低，古地温梯度低，沉积水体较浅，主要为潮湿气候条件下的河流洪泛平原以及滨浅湖湖沼相沉积。4、白垩纪古近纪均衡挠曲盆地阶段地壳受垂直负荷（主要是沉积负荷）作用而变形造成地表沉降。中晚侏罗世沉积之后，进入剥蚀准平原化阶段，白垩系以明显的角度不整合超覆在老地层之上。盆地分布范围最广，基底沉降均衡，盆地
23、变形微弱，地层厚度、岩相相对稳定，断层、褶皱作用不明显。沉降中心位于盆地中部，由中心向盆地边缘厚度梯度变化均匀，并超覆于老地层之上。盆地充填为干旱气候条件下的河流滨浅湖相沉积。5、新近纪第四纪压陷（前陆）盆地阶段随着印度板块向欧亚板块强烈俯冲，新近系以来北天山强烈隆升，山体北缘三排叠瓦状逆冲断褶带逐渐发育成型，冲断负荷造成基底沿南缘挠曲下沉，形成前渊，在北部陆梁和乌伦古地区发育前隆，沉积物由前渊向前隆迅速超覆减薄，盆地几何形态呈典型楔形。早更新世末，喜山晚期运动使前渊沉积物变形形成规模更大的逆冲断层及相关褶皱，使整个盆地掀斜定型。此阶段除盆地南缘形成三排断褶带外，盆地内部地层被掀斜，呈南倾的单
24、斜状态，虽然断裂不发育，但在基底块体曾经活动的部位，古近纪至白垩纪地层仍受到牵制，形成平缓的褶皱或膝褶带。1.3 沉积充填及地层发育特征地层充填与盆地的演化阶段和沉积中心的迁移有关。从钻井揭示情况来看，准噶尔盆地腹部基底之上从古生界到中、新生界地层均有分布，其间不同区域间虽有不同程度和不同地层的剥蚀或缺失，但从几大套地层的纵向分布看，地层序列基本完整。石炭系发育一套半深海深海沉积，除阿尔泰山区仅见下石炭统浅变质的砂岩、板岩、硅质板岩及中酸性火山岩外，其余各地发育较全。西北缘及东北均为砂岩、粉砂岩、凝灰质砂岩及凝灰岩，下石炭统夹大量中基性火山岩，中、上石炭统夹中酸性火山岩；克拉美丽山石炭系下部为
25、中酸性火山岩及凝灰岩，上部为凝灰质砾岩和砂砾岩；依林黑比尔根山主要为一套中基性火山岩及凝灰岩；博格达山为一套中酸性基性火山岩及砂岩、粉砂岩，石炭系与上覆的二叠系为不整合接触。二叠系主要为陆相碎屑岩沉积。盆地南缘二叠系下部为海陆交互相的碎屑岩沉积，中部为灰、灰黑、暗色砾岩、粉细砂岩、灰岩及油页岩，局部夹火山碎屑岩；博格达山前沉积了中二叠统芦草沟组灰黑色有机岩建造，为盆地内良好烃源岩层，上部为暗色细碎屑岩。在东北缘地区二叠系下部为红色砂岩、泥岩夹砾岩，上统为灰绿色砂岩、泥岩夹油页岩。西北缘地区下二叠统佳木河组为一套熔岩、火山碎屑岩夹砂砾岩，在早二叠世时期西北缘玛湖凹陷分布了700m左右的风城组咸化
26、湖泊沉积。盆地腹部早二叠世佳木河组开始进入陆相沉积，主要发育洪积相、河流湖泊相。上二叠统和下三叠统（仓房沟组）为磨拉石建造，以杂色的洪积相和河流相为主，厚200-1200m，中上三叠统（小泉沟组）以河流相为主，后期转为湖泊相沉积，厚约20-567m。盆地腹部下二叠统佳木河组开始进入陆相沉积，主要发育洪积相、河流湖泊相沉积。二叠系与上覆的三叠系为不整合接触。上二叠统和下三叠统以杂色的洪积相和河流相为主，厚100-900m，中上三叠统以河流相为主，后期转为湖泊相沉积，厚约10-500m。三叠系和上覆侏罗系之间为区域性角度不整合接触。侏罗系在克拉美丽山和什托洛盖盆地以及准噶尔盆地南缘的山区均有大面积
27、出露，在阿尔泰地区缺失。中下侏罗统沉积极为广泛，为河流沼泽相沉积，有砂岩、砾岩、泥岩、煤层及碳质页岩，主要为含煤建造，厚为245-400m，为盆地内重要的煤系烃源岩。中侏罗统顶部及上侏罗统为一套河流相厚层砂岩至红色磨拉石建造，厚200-1600m。侏罗系与上覆白垩系之间为区域性角度不整合接触。白垩系主要分布于克拉玛依以东，克拉美丽山南部及盆地的南缘，呈平行或角度不整合覆盖于侏罗系之上。下白垩统底部普遍发育砾岩层，其上为绿色泥岩与砂岩互层夹紫红色砂质泥岩条带。上白垩统为河流相，河湖相碎屑岩，岩性为褐黄色、紫红色泥岩、砂岩、砾岩。自晚白垩世起盆地开始向南收缩，白垩系与上覆的古近系为整合接触。古新统
28、始新统为河流相红色砂岩，砂质泥岩，渐新统为深湖相的灰绿色砂岩和泥岩，中新统则为河流相红色砂岩、泥岩。新近系与上覆的第四系为整合接触，第四系为尚未固结的砾岩与粘土层，呈戈壁荒漠的地理景观。准噶尔盆地沉积岩厚达16000m以上，由于各地区地层岩性的差异，造成全盆地的地层划分难以用统一的地层划分方案来进行。根据前人的研究成果，把盆地划分为三个地层区，马桥凸起以南（纬度4430以南）为南部地层区，腹部陆梁隆起的石西油田及其以西（经度8710以西）为西北部地层区，石西油田以东（经度8710以东）为东北部地层区（表1-2）。表1-2 准噶尔盆地沉积充填地层表（据郝芳等，2004）系统西 北 部东 北 部南
29、 部第四系更新统西域组Q1x第三系上新统独山子组N2d独山子组N2d独山子组N2d中新统塔西河组N1t塔西河组N1t塔西河组N1t沙湾组N1s沙湾组N1 s沙湾组N1 s渐新古新统安集海河组E2-3a紫泥泉子组E1-2z白垩系上统艾里克湖组K2a红沙泉组K1h东沟组K2d下统吐谷鲁群K1tg吐谷鲁群K1tg吐谷鲁群K1tg连木沁组K1l胜金口组K1s呼图壁河组K1h清水河组K1q侏罗系上统齐古组J3q石树构群J2-3s齐古组J3q喀拉扎组J3k齐古组J3q中统头屯河组J2t头屯河组J2t头屯河组J2t西山窑组J2x西山窑组J2x西山窑组J2x西山窑组J2x下统三工河组J1s三工河组J1s三工河
30、组J1s三工河组J1s八道湾组J1b八道湾组J1b八道湾组J1b八道湾组J1b三叠系上统白碱滩组T3b小泉沟群T2-3xq黄山街组T3h小泉沟群T2-3xq郝家沟组T3hj黄山街组T3h中统上克拉玛依组T2k2克拉玛依组T2k克拉玛依组T2k下克拉玛依组T2k1下统百口泉组T1b上仓房沟群T1ch烧房沟组T1s上仓房沟群T1ch烧房沟组T1s韭菜园子组T1j韭菜园子组T1j二叠系上统上乌尔禾组P3w下仓房沟群P3ch梧桐沟组P3wt下仓房沟群P3ch梧桐沟组P3wt泉子街组P3q泉子街组P3q中统下乌尔禾组P2w平地泉组P2p上芨芨槽子群P2jjc红雁池组P2h芦草沟组P2l夏子街组P2x将军
31、庙组P2j井井子沟组P2jj乌拉泊组P2wl下统风城组P1f金沟组P1jg下芨芨槽子群P1jjc塔什库拉组P1t佳木河组P1j石人子沟组P1s石炭系上统太勒古拉组C3t祁家沟组C3q中统阿蜡德依克赛组（C2a）哈拉阿拉特组（C2h）石钱滩组C2s柳树沟组C2l下统包谷图组C1b巴塔玛依内山组C2希贝库拉斯组C1x滴水泉组C1d根据盆地腹部勘探目的层为侏罗系及白垩系清水河组的具体情况，本文重点描述侏罗系的地层在盆地腹部的发育特征。侏罗系可进一步划分为下统八道湾组（J1b）、三工河组（J1s），中统西山窑组（J2x）、头屯河组（J2t），上统齐古组（J3q）、喀拉扎组（J3k）。其中侏罗系上统主要
32、分布在南部山前，在盆地腹部大范围缺失，可能在东南局部范围内有分布。八道湾组从整个岩性组合特征上看，具有“两砂夹一泥”的特点，可进一步划分为三个岩性段（J1b1、J1b2、J1b3），与下伏三叠系不整合接触。八道湾组一段（J1b1）：岩性主要为灰色砾状砂岩、砂岩与深灰色泥质岩不等厚互层，夹灰黑色煤层；八道湾组二段（J1b2）：岩性主要为深灰色、灰色泥质岩夹灰色砂岩及灰黑色煤层；八道湾组三段（J1b3）：岩性主要为灰色砾状砂岩、砂岩与深灰色泥质岩不等厚互层，夹灰黑色煤层。八道湾组在盆地腹部厚度在500-700m以上，以庄东北地区发育最厚，向盆地边部逐渐变薄。三工河组从整个岩性组合特征上看，具有“两
33、泥夹一砂”的特点，可进一步划分为三个岩性段（J1s1、J1s2、J1s3）。与下伏八道湾组整合接触。三工河组一段（J1s1）：岩性主要为一套灰色、深灰色泥岩夹灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及少量粉砂岩；三工河组二段（J1s2）：岩性主要为灰色细砂岩及砂砾岩夹灰色泥质岩，可进一步划分为上下两个砂层段；三工河组三段（J1s3）：岩性主要为灰色、深灰色泥岩夹灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及粉砂岩。三工河组在盆地腹部厚度在400-700m以上。西山窑组从整个岩性组合特征上看，可进一步划分为两个岩性段（J2x1、J2x2）。与下伏三工河组整合接触。西山窑组上段（J2x1）：岩性主要为一套灰色含砾砂岩、细砂岩与褐
34、红色、褐色泥质岩互层，并在永1井见到底砾岩层4m。在西山窑组上段以煤层不发育、粗碎屑岩总体相对发育为特点；西山窑组下段（J2x2）：岩性主要为灰色泥质岩与灰色细砂岩、浅灰色粉砂岩互层，夹多层灰黑色煤岩。在西山窑组下段以煤层发育、粗碎屑岩总体相对不发育为特点。受车莫古隆起抬升的影响，在永进地区北部边缘、莫西庄中南部大范围缺失西山窑组全部或上部地层。头屯河组从整个岩性组合特征上看，可进一步划分为两个岩性段（J2t1、J2t2），与下伏西山窑组不整合接触。头屯河组上段（J2t1）：岩性主要为棕色泥岩夹紫红色泥质粉砂岩、少量的灰色粉砂岩、泥质粉砂岩，底部发育一套紫褐色含砾砂岩细砂岩。在头屯河组上段以红
35、色砂泥岩发育为特点；头屯河组下段（J2t2）：岩性主要为灰色泥岩、粉砂岩互层夹紫色、紫红色泥岩、砂质泥岩。在头屯河组下段以灰色砂泥岩发育、红色砂泥岩相对不发育为特点。受车莫古隆起强烈抬升的影响，在永进征沙村莫西庄地区基本全区缺失。白垩系发育较全，可划分为下统吐谷鲁群（K1tg）与上统东沟组（K2d）。其中，吐谷鲁群自下而上可进一步分为清水河组、呼图壁河组、胜金口组和连木沁组，与下伏侏罗系不整合接触。第二章 沉积特征2.1 砂体发育特征（三工河组、八道湾组）2.1.1 三工河组准噶尔盆地莫西庄地区侏罗系三工河组自上而下分为三个段，分别为J1S1、J1S2、J1S3。其中，J1S1分布非常稳定，厚
36、度在118m左右，岩性主要为一套灰色、深灰色泥岩夹灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及少量粉砂岩；J1S2为岩性主要为一套灰色、深灰色泥岩夹灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及粉砂岩，主要为湖相沉积。J1S2按其岩性、电性特征又细分为J1S21、J1S22两个砂层组。J1S21主要为发育浅湖泥岩、前缘席状砂和水下分支河道微相。含油砂体为一至二期三角洲前缘分流河道砂体沉积。J1S22主要为辫状河三角洲前缘沉积，发育前缘分支河道微相，含油砂体为一多期叠加的、厚度较大的三角洲前缘分流河道砂体沉积为主的中细砂岩，每期河道底部沉积了砾岩，多数为巨大的泥砾，少数为成分复杂的石英、燧石及变质岩砾石，向上逐渐变为粗砂、中砂、
37、细砂和粉砂。2.1.2 八道湾组准噶尔盆地莫西庄地区侏罗系八道湾组自上而下分为三个段。八道湾组三段区域上以河流沉积发育为特征。J1b2以湖相沉积为主。J1b1发育三角洲前缘砂体和水下河道砂体沉积，是一套良好的盖层。J1b1三角洲前缘沉积，发育前缘分支河道、砂坝和前缘前端席状砂微相。该地层主要为厚层状浅灰色中砂岩、中细砂岩、细砂岩、粉细砂岩夹深灰色泥岩，顶、底为厚层状深灰色泥岩夹浅灰色粉细砂岩、泥质粉砂岩。对庄1井单井数据分析可知：最大单层砂岩厚度为61.5m。砂岩自然电位曲线上箱型形态常见。本组地层4782m细砂岩中见褐黑色煤屑。2.2 研究区储层岩石学特征三工河组和八道湾组同属于侏罗系砂体，
38、它们不仅在盆地周边发育，在中部地区亦发育。从盆地周边至中央砂岩颗粒直径由粗变细。盆地腹部地区也广泛发育有储集砂体，储层厚度一般为200600m，且由北向南逐渐加厚，到天山山前可增至1900m以上。单层砂厚度一般为210m。砂岩可分为粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩及不等粒砂岩，颗粒主要由石英和岩屑构成。填隙物包括泥质杂基和化学胶结物两大类，以分选差的砂岩中填隙物最为发育，高者达20%左右。填隙物含量一般特征是：西北缘为4%20%，东北缘为514%，南缘为5%13%，腹部约为12%。侏罗系储层整体上呈“低胶结物含量、低成分成熟度和高结构成熟度”的“两低一高”的岩石学特征。研究区庄1井三工河组、八道
39、湾段碎屑储集岩岩性以中细砂岩、细中砂岩、中砂岩为主，部分不等粒砂岩、粗砂岩、含砾不等粒砂岩。颗粒组分以石英为主，次为岩屑、长石，成份成熟度较低。根据石英、长石和岩屑的相对百分含量，进行进一步砂岩类型的划分，图2-1 至图2-4为研究区砂岩分类图3-4。图2-1庄2井 J1s1砂岩骨架组分分类三角图图中：Q-石英；F-长石；R-岩屑；1-石英砂岩；2-长石质石英砂岩；3-岩屑质石英砂岩；4-长石岩屑质石英砂岩；5-长石砂岩；6-岩屑质长石砂岩；7-长石质岩屑砂岩；8-岩屑砂岩图2-1为庄2井J1s1砂岩骨架组分分类三角图，石英含量在40%73%在之间，长石含量在30%50%之间，而岩屑含量在27
40、%60%之间。从上图可以看出，庄2井J1s1砂岩主要为岩屑质长石砂岩。图2-2庄1井J1s砂岩骨架组分分类三角图图中：Q-石英；F-长石；R-岩屑；1-石英砂岩；2-长石质石英砂岩；3-岩屑质石英砂岩；4-长石岩屑质石英砂岩；5-长石砂岩；6-岩屑质长石砂岩；7-长石质岩屑砂岩；8-岩屑砂岩如图庄1井J1s砂岩骨架组分中，石英含量在60%72.5%在之间，长石含量在27%37.5%之间，而岩屑含量在27.5%40%之间。从上图可以看出，庄1井J1s砂岩主要为长石砂岩。图2-3庄2井 J1b砂岩骨架组分分类三角图图中：Q-石英；F-长石；R-岩屑；1-石英砂岩；2-长石质石英砂岩；3-岩屑质石英
41、砂岩；4-长石岩屑质石英砂岩；5-长石砂岩；6-岩屑质长石砂岩；7-长石质岩屑砂岩；8-岩屑砂岩如图庄2井J1b砂岩骨架组分中，石英含量在42%57%在之间，长石含量在35%50%之间，而岩屑含量在43%58%之间。从上图可以看出，庄2井J1b砂岩主要为岩屑质长石砂岩。图2-4庄1井 J1b砂岩骨架组分分类三角图图中：Q-石英；F-长石；R-岩屑；1-石英砂岩；2-长石质石英砂岩；3-岩屑质石英砂岩；4-长石岩屑质石英砂岩；5-长石砂岩；6-岩屑质长石砂岩；7-长石质岩屑砂岩；8-岩屑砂岩如图庄1井J1b砂岩骨架组分中，石英含量在70%90%在之间，长石含量在20%42%之间，而岩屑含量在10
42、%30%之间。从上图可以看出，庄1井J1b砂岩主要为岩屑质长石砂岩及长石砂岩。综合以上庄1和庄2井的三工河组和八道湾组砂岩骨架组分分类三角图可知，其砂岩类型主要是岩屑质长石砂岩及长石砂岩。这类砂岩可做为良好的油气储层。此外，由于长石在成岩阶段溶解会产生大量次生孔隙，使其成为较好的油气储层。因此，研究区碎屑岩储层既具有形成良好储层的条件又具有发育次生孔隙的条件。总体来说，研究区砂岩储层的岩石类型特征说明该区储层具有一定的储集性能。综合砂体和岩石学特征和分析单井数据可得以下结论：1、以成分成熟度低的岩屑砂岩为主砂岩碎屑组分，在三工河组石英含量一般在3564%，平均小于52.1%。长石含量差异较小，
43、一般在23% 左右。砂岩碎屑组分中岩屑含量在三工河组各段、各层系差异不大，一般在1540%。在八道湾组石英含量一般在3545%，平均小于39%。长石含量差异也较小，一般在16% 左右，砂岩碎屑组分中岩屑含量一般在4350%。砂岩岩石类型以岩屑砂岩为主，其次为长石质岩屑砂岩、岩屑质长石砂岩（表2-1）。表2-1庄1井岩矿特征统计表层位类别 碎 屑(%)填隙物%分选磨圆度胶结类型样品数 (块)石英长石岩屑J1s21范围40-6420-2716-351-3.5中-好次圆孔隙14平均49.723.426.91.94J1s22范围35-6515-3515-402-15中-好次圆、次棱-次圆状孔隙、凝块1
44、4平均52.123.324.65.7J1b1范围35-4515-1743-507-17中-好次圆-次棱状压-接13平均39164510.942、砂岩结构成熟度高，胶结物总量低砂岩的分选中等到好，反映砂岩的结构成熟度较高；盆地东部砂岩中泥杂基含量相对较高，平均3.55.3%，且大部分呈薄膜式、孔隙衬垫式产出，这种薄膜式粘土一方面影响孔隙喉道的贯通，使砂岩的渗透性变差，一方面又阻碍压溶作用的产生，对孔隙保存有利。因此砂岩储集性表现出中孔低渗的特征，（表2-1）高岭石和硅质为最普遍的自生胶结物，方解石除个别高钙质夹层外含量普遍较低。自生胶结矿物总量整体较低，一般介于36%。3、砂岩碎屑组成中普遍含塑
45、性岩屑塑性岩屑在研究区侏罗系砂岩中主要指低变质的千枚岩、少量的板岩、泥岩和云母；在阜东斜坡西南部三工河组砂岩中除上述岩屑外，还大量发育水化和泥化的凝灰岩岩屑（即岩矿鉴定中的“其它”部分），此类岩屑与正常的凝灰岩不同，其抗压强度与泥岩类接近，基本上没有固定形态，形同泥质内碎屑，且基本充当假杂基，以往的鉴定把此类岩屑定为变泥岩和泥岩。塑性岩屑主要富集于J1b3砂岩中，其次为J1b1、J1s砂岩中，其中J1b平均含量13%，基本为水化和泥化的凝灰岩岩屑。塑性岩屑富集在各层系细粒级砂岩中，而粗粒级砂岩中则明显偏低；塑性岩屑抗压强度极低，易压实，在较浅的埋深下（一般为2000m左右）即强变形而成为假杂基，因此塑性岩屑的存在对砂岩在后期埋藏成岩过程中储集性质的影响较大（表2-2）。表2-2庄1、庄101井矿物种类和含量统计表井号井段/井深（m）层位矿物种类和含量%石英方解石铁白云石斜长石钾长石菱铁矿粘土总量庄14373.12-4373.15J1s64118115庄14384.86-4384.90J1s481271418庄14362.85-4363.49
