引言

准噶尔盆地在侏罗纪进入陆内拗陷盆地演化阶段^[1]，位于中央凹陷带的阜东斜坡区在棋盘格状构造格局形成之后，逐渐形成东高西低的稳定斜坡(图 1)，开始接受沉积^[2]。晚侏罗世，由于燕山运动I幕发生，阜东斜坡区以垂直升降运动为主，其东部北三台凸起以及南部地区强烈抬升，并遭受严重剥蚀^[3]。以往观点认为中侏罗统头屯河组发育辫状河三角洲沉积，水下分流河道砂体厚度较大，连续性好，分布较广，具有重要的油气地质意义^[4-8]。但随着阜东16井齐古组一段油气藏的发现^[9-10]，其储集条件得到肯定，拓宽了该区油气勘探领域。随着勘探的深入，众多学者对齐古组物源、高分辨层序地层、岩相古地理、储层宏观非均质性特征以及成岩作用等方面已做过大量研究^[9-14]。鉴于微观非均质性强引起的油气采收率低下、剩余油难以开采等问题日益突出，对微观非均质性的影响因素有必要进行深入探索。

储层微观非均质性内容包括孔喉、颗粒以及填隙物非均质性，主要受到沉积、成岩以及构造作用的影响^[15-18]。由于研究区齐古组处于中成岩阶段A期^[12]，颗粒以点和线接触为主，成岩程度不高，同时齐古组一段受构造活动影响较小，目的层储层微观非均质性主要受到沉积因素影响。前人已详细描述沉积因素对齐古组一段宏观非均质性的影响，但缺乏沉积因素对储层微观非均质性影响的探讨，尤其是不同级别的基准面旋回对齐古组一段储集砂体微观非均质性的研究几乎没有。

本次研究以阜东斜坡区齐古组一段分流河道储集层为对象，在高分辨层序地层格架基础上，主要利用区内将近20口井储集层的物性参数，详细探讨短、中期基准面旋回对(水下)分流河道储集层微观非均质性的影响。

1 研究区概况

阜康凹陷位于准噶尔盆地中央拗陷带内，发育多套质量好且厚度大的烃源岩，是准噶尔盆地重要的生烃凹陷^[19]。凹陷东部斜坡区面积约为600km²，三面被凸起所包围，地势东高西低，为有利成藏区域(图 1)。早在20世纪50年代，该地区就开展了相关油气勘探工作，勘探程度相对较高。2011年，阜东2井和阜东5井中侏罗统头屯河组的勘探突破，该区岩性油气藏的勘探就此拉开序幕；2012年，阜东16井上侏罗统齐古组获高产油流，该区首次在齐古组岩性圈闭勘探中获得突破；随后针对齐古组开展老井复查，阜东022井获工业油流；2013年，阜东17井试油为油层，整体展现侏罗系亿吨级勘探场面^{[9, 12, 20]}。截至目前，阜东斜坡齐古组共有39口钻井，井位密度相对较大。同时，岩芯资料非常丰富，现场观察19口井岩芯，总芯长为270.59m，为本次研究提供扎实的基础资料。

上侏罗统齐古组为多物源沉积，物源分别为北部克拉美丽山、东部北三台凸起以及南部博格达山^[9-11]。目的层沉积期气候主要为干旱，加之构造运动影响，该时期湖盆范围较头屯河组时期更小^[9]。齐古组自下而上可划分为3段，齐古组一段(J₃q¹)保存最为完整，二段和三段受构造运动影响发育不全。纵向上发育正粒序—反粒序的复合粒序，表现出湖进—湖退的旋回特征(图 2，图3)。齐古组一段继承头屯河组沉积体系，发育辫状河三角洲沉积，平面上为“大前缘，小平原”分布，齐古组二段和三段沉积相平面分布以辫状河三角洲平原亚相为主(图3)。现阶段齐古组油气藏主力烃源岩为阜康凹陷侏罗系烃源岩，其次为二叠系烃源岩。所发育的岩性油气藏规模相对较小，油气充满度不高，但数量较多，整体具有埋藏浅、小而肥的特征。在开发阶段面临油气采收率低下、剩余油难以开采等问题，主要是由储层微观非均质性所引起。从储层角度来讲，齐古组一段储集砂体主要是辫状河三角洲平原的分流河道和三角洲前缘水下分流河道砂体，孔喉分布复杂，微观非均质性较强，研究储集层微观非均质性的影响因素对解决后期开发问题具有重要指导意义。

2 齐古组一段储集层特征

齐古组一段岩石类型主要为灰色—灰绿色细—中粒岩屑砂岩，其次为长石岩屑砂岩(图 4)。岩屑以岩浆岩为主，同时，杂基含量为0.2%，主要由泥级矿物组成，砂岩成分成熟度低。磨圆以次棱角状为主，分选以中等为主，胶结类型为薄膜型胶结，反映结构成熟度不高，整体反映出齐古组一段近物源特征(表 1)。

研究区齐古组一段岩芯实测发现，齐一段储层砂岩孔隙度分布范围较广，在3.1%~31.3%，平均为18.7%，孔隙度主要分布于15.0%~25.0%，属于中、低孔隙度型储层。同时，基于240个样品的物性资料(来源包括阜东161、阜东162等14口井齐一段孔隙度及渗透率数据)，发现齐一段储层孔渗的相关性较好(图 5)，表明砂岩的储、渗能力主要依赖于砂岩基质孔隙与喉道，因此，研究以孔喉非均质性为主要内容的微观非均质性影响因素十分必要。

3 齐古组基准面旋回特征

前人对研究区齐古组高分辨层序地层进行详细分析，将齐古组划分为一个长期基准面旋回(相当于Vail的Ⅲ级旋回)，3个中期基准面旋回(相当于Vail的Ⅳ级旋回)和8个短期基准面旋回(相当于Vail的Ⅴ级旋回)(图 2，图 3)^[11]，旋回界面和旋回特征如下。

3.1 长期基准面旋回

齐古组总共划分为一个长期基准面旋回，主要是燕山运动Ⅰ幕活动过程中沉积充填组成。野外环境及岩芯中，旋回顶部与吐谷鲁群不整合接触，发育冲刷面，岩芯颜色和岩性反差巨大；底部和头屯河组有角度不整合接触，发育河道大型冲刷面。该旋回顶部在地震剖面上表现为构造削截侵蚀面，穿时幅度有时较大，于盆内方向逐渐减少，底部表现为上超反射^[11]。测井曲线上主要表现为大套测井相的转换面，具体表现为SP和GR曲线的突变。整个旋回表现为缓慢湖进—加速湖退、以上升半旋回为主的不完全对称结构^[11]。

3.2 中期基准面旋回

齐古组划分为3个中期基准面旋回，由偏心率长周期引起的气候变化过程中沉积充填组成。野外露头及岩芯中冲刷面或者剥蚀面的规模较长期基准面旋回要小，在地震剖面上，表现为地震反射结构变化的分界面，在测井曲线上，表现为SP和GR曲线的小型突变^[11]。中期基准面旋回结构的变化比长期基准面旋回结构要复杂，对称型结构在远离物源的方向较为发育，近物源位置受构造运动影响往往发育仅保留上升半旋回的非对称结构^[11]。

3.3 短期基准面旋回

齐古组划分为8个短期基准面旋回，由偏心率短周期引起的气候变化过程中沉积充填组成。在野外露头及岩芯中可见小规模的冲刷面，岩性、岩相的突变面。该类旋回在地震上无法识别，测井上表现为前积式组合曲线顶部的突变面^[11]。短期旋回的结构类型较中期基准面旋回又有较大变化，主要发育仅保留上升半旋回的非对称结构、以发育上升半旋回为主的非对称结构以及近完全对称型结构^[11]。

最终在不同级次旋回基准面划分基础上，建立齐古组等时地层格架(图 6)。

4 储集层非均质性定量评价参数

在研究区齐古组高分辨层序地层格架建立的基础上^[11]，结合前人对沉积微相的研究^[9]，可在齐一段内识别出以(水下)分流河道为主的沉积微相。其中短期发育单套(水下)岩性一致的分流河道砂体，中期发育多套叠置的(水下)分流河道砂体(图 6)。

储集砂体内非均质性研究包括颗粒非均质性、填隙物非均质性以及前两者引起的孔喉非均质性。颗粒非均质性主要研究岩石碎屑结构特征，填隙物非均质性主要研究杂基和胶结物类型、含量以及产状等特征，孔喉非均质性主要通过压汞实验数据进行研究，其内容包括孔喉大小、分选以及连通性特征]^[21-22]。

利用研究区20余口重点井相关储集层实验分析数据，探讨齐一段不同级别基准面旋回对(水下)分流河道储集砂体微观非均质性的影响。这些重点井齐一段沉积环境一致，距离物源较近，开发阶段也一致，因此，基准面对微观非均质性的影响具有区域的代表性。

5 基准面旋回对储集层微观非均质性的影响 5.1 短期基准面旋回对单一(水下)分流河道储集砂体微观非均质性的影响

分析研究区齐一段重点短期基准面旋回内微观非均质性变化如图 7所示，首先，发现单一(水下)分流河道砂体自下而上颗粒非均质性逐渐变大。其原因为基准面刚开始上升时期，在距离物源较近条件下，沉积物的供给速率远大于可容纳空间减少速率(形成于A/S≤1的沉积条件下)^[11]，同时，古河道不断摆动，河道砂体储层的颗粒成分成熟度差距较大，且颗粒在镜下多为次棱角状，分选较差^[9]，粗粒物质堆积形成的原始孔隙不能被泥质等细粒物质完全充满，引起一定程度的非均质性。随着基准面逐渐上升，水动力的快速减弱造成颗粒分选逐渐变好，泥质含量大幅度增加，成分成熟度变差，但最大孔喉半径以及孔喉中值反映孔喉逐渐变大的趋势，反映非均质性程度变弱。

其次，填隙物非均质性呈现向上变强的特征，这是由于短期基准面不断上升，水动力逐渐减弱，泥质填隙物逐渐增加；同时，凝灰质碎屑与孔隙内地层水不断接触，发生溶蚀作用，不断在颗粒周围产生黏土包膜以及碳酸盐胶结物^[23-24]，导致储层非均质性增强。因此，短期基准面旋回中单一(水下)分流河道砂体的填隙物非均质性受基准面上升的影响逐渐增强。在基准面不断上升，水动力逐渐减弱的条件下，单一(水下)分流河道砂体粒度逐渐变细，泥质含量增多，孔喉体积相应变小，物性变差。虽然孔喉连续性相对变弱，但体积较小的孔喉所占比例较多，均值系数逐渐增加，反映孔喉非均质性整体为向上逐渐变弱的特征。因此，颗粒非均质性对于短期基准面旋回中单一(水下)分流河道储集层微观非均质性的影响很大。

5.2 中期基准面旋回对复合(水下)分流河道储集砂体微观非均质性的影响

中期基准面旋回内储集砂体为多套叠加(水下)分流河道砂体，其完整旋回结构类型反映“湖进—湖退”沉积环境，位于不同中期基准面旋回位置的短期基准面旋回内(水下)分流河道储集砂体微观非均质性存在较大差异(图 8)。

上升半旋回内随着基准面的上升，湖盆面积逐渐扩大，沉积物呈现不断供给趋势，可容空间增大速率小于沉积物源供给速率，颗粒分选随着水动力的减弱逐渐变好，成分成熟度逐渐变高，颗粒非均质性逐渐变弱。由于距离物源较近，泥质杂基含量未发生较大变化，但胶结物含量随着水动力的减弱逐渐增加，填隙物非均质性逐渐增强，但幅度不大。同时，随着沉积水动力的减弱，孔喉半径逐渐减小，胶结物的增加使得孔喉连通性逐渐变差，但孔喉的均质程度随颗粒分选变好而变好。整体上，上升半旋回内储层微观非均质性自下而上逐渐变弱，与短期基准面旋回内储集砂体非均质性变化规律一致。

下降半旋回随着基准面的下降，湖盆面积逐渐萎缩，河流侵蚀作用进一步加大，可容空间增大速率远小于沉积物源供给速率，颗粒的分选明显变差，由于距离物源较近，塑性物质成分运移距离较短，颗粒成分成熟度随之变差，颗粒非均质性逐渐增强。杂基含量随着水动力的增强而降低，胶结物往往聚集于物性较好的部位，含量稍微有所增加，填隙物非均质性整体有变弱的趋势。最大孔喉半径以及孔喉中值反映孔喉逐渐变大的趋势，虽然孔喉受颗粒分选影响其分选也较差，但较粗颗粒形成的原始孔隙度较大。因此，孔喉体积整体有变大趋势，虽然胶结物对孔喉连通性造成一定影响，但整体连通性相对变好。不同于短期基准面旋回对储集砂体微观非均质性的影响，下降半旋回内储层微观非均质性自下而上逐渐增强。孔喉非均质性整体反映“上下强，中部弱”的特征。

6 讨论

上述研究结果与前人认识并不一致，以往对油气藏内储集砂体的开发往往要从非均质性较弱的部位进行^[7]，对于研究区齐古组油气藏内单套砂体的开发却应选择微观非均质性较强的位置开始。推测由于研究区距离物源较近，颗粒来不及经过反复冲刷、淘洗达到较好的分选和磨圆，而是就近沉积，因此，沉积水动力较强条件下分选很差的粗粒物质之间所创造的原始孔隙要大于较弱水动力条件下分选相对较好的稍细粒物质之间所创造的原始孔隙(图 9)，在杂基和胶结物含量相差不多的条件下，粗粒物质之间的原始孔隙可以更好地保存下来。当然，上述短期基准面旋回仅仅是保留上升半旋回的非对称旋回，研究区齐古组还有上升半旋回厚度大于下降半旋回的对称型结构以及近似对称型结构^[11]，它们是否会有不同？是否不同旋回结构类型决定不同的微观均质性？是否还有除沉积外的其他因素，比如油源断裂的影响^[25-26]，还需要进一步研究。因此，对于近物源沉积背景的(水下)分流河道砂体微观非均质性研究，暂且认为颗粒的非均质性对于孔喉非均质性起到决定作用，在后期开发过程中应重点注意。

7 结论

(1) 阜东斜坡区齐古组一段埋深不大，同时成岩作用对(水下)分流河道微观非均质性影响不大，主要是不同级次基准面的变化引起的可容空间与物源供给的变化，造成(水下)分流河道储层微观非均质性的差异。

(2) 短期基准面旋回中，可容纳空间增加速率远比物源供给速率小，单一(水下)分流河道储层颗粒非均质性逐渐减弱，虽然填隙物非均质性逐渐增强造成孔喉连续性变差，但孔喉非均质性整体逐渐减弱，使储集层微观非均质性逐渐减弱，总结为“底强顶弱”。

(3) 中期基准面旋回内的上升半旋回，可容纳空间增加速率相对有所增加，但还是比物源供给速率小，和短期基准面旋回内储集砂体非均质性变化规律一致，储集层微观非均质性逐渐减弱。下降半旋回中，可容纳空间增加速率远比物源供给速率小，颗粒非均质性逐渐增强，其造成的孔喉非均质性逐渐增强，总结为“上下强，中部弱”。