引言

哈萨克A油田位于南土尔盖盆地阿雷斯库姆拗陷的背斜构造带上，为侏罗系和白垩系披覆在古生界基岩隆起之上形成的披覆背斜。

A油田自基底至早白垩系底面为一宽缓的背斜构造，东陡西缓。上侏罗统的阿克沙布拉克(简称J₃ak)在全区分布，分成4个砂层组J₀⁰、J₀¹、J₀²和J₀³，其中，J₀³砂层组发育的平均厚17 m储层在油田构造高部位分布，构造高部位含油，是本区储量最大、目前正在开发的层位。目前，油田处于开发的中后期，产量逐年下降，急于寻找可以增储上产的新油藏。其中，J₀⁰全区发育，尤其在油田的东部斜坡位置沉积厚度大，局部砂体发育，是本次分析研究的重点。上侏罗统的另一套地层——库姆克尔组和中下侏罗统主要发育在油田的东部斜坡带和拗陷深处，在油田的主体部位(构造高部位)缺失，具体地层特征及岩性特征见表 1。本区的构造油藏分布清晰，寻找潜力油藏的方向重点指向了岩性油藏。

要寻找岩性油气藏，首先必须清楚地层沉积特征及成藏模式^[1]，这就要求对各时期湖盆的水体变化和最大湖泛层(凝缩层)的分布特征有所了解。最大湖泛层是指陆相湖盆在某一最大湖泛期内，在浅湖、深湖环境下形成的欠补偿沉积产物，为以泥岩为主的细粒沉积层^[2-3]。由于最大湖泛层具有等时、稳定及连续的沉积特征，是湖泛期内湖盆最直接、最有效的地质信息记录者，因此，可以把湖泛层作为湖泛期内的湖盆沉积特征的一面镜子，从另一个视角揭示湖盆充填、沉积演化特征及其规律。有时，湖泛层作为油藏的盖层和烃源岩发育层，是油气成藏形成的主要要素。因此，对湖泛层的研究可以对整个地层内的油气成藏组合及其规律研究起辅助作用^[4]。

目前，国内对凝缩层的研究大部分集中在海相环境，对湖相凝缩层的研究相对较少，以层序地层学研究为主，而凝缩层只是层序地层学研究中涉及的一小部分内容^[5]。本文从湖相凝缩层的特征分析、识别到应用凝缩层辅助进行地层沉积特征分析、湖盆演化分析、岩性油藏的预测都是一个先例。

1 湖相凝缩层 1.1 凝缩层的识别

在J₃ak内部进行地层对比时，发现距J₀³砂层组顶部50.0 m左右存在一个高伽马值的泥岩薄层(简称高伽马泥岩层)，厚度平均在1.50 m，这个高伽马泥岩层几乎全区分布(38井以西构造高部位的6口井未发现)，虽然有些地质人员早期注意到了这个高伽马泥岩层，但并未引起足够的重视，也只是把它作为J₀⁰底部的标志层。仔细分析这个高伽马泥岩层的电性特征，发现自然伽马最高可达到250 API(47井)，电阻率最低仅有0.8 Ω·m，三孔隙度曲线表现为高时差(390 μs/m左右)，高中子(41%)和低密度(2.13 g/cm³)特征。而普通泥岩的自然伽马值一般为120 API，电阻率2 Ω·m，声波时差315 μs/m，中子32%左右，密度2.35 g/cm³。以76井的高伽马泥岩层为例，其高伽马泥岩发育在1 355.0~1 356.5 m井段，其综合特征见图 1。

从图 1可以直观地看出，这套高伽马泥岩层的电性特征和周围泥岩有明显差别，其岩芯定名为灰黑色泥页岩，在偏光显微镜照片中发现了零星分布的黄铁矿、线状分布的有机质及大量黏土。另外，从本井13个泥岩岩屑样品(分布在1 337.0~1 377.0 m井段)的微量元素、同位素(Mn²⁺、Co、δ¹³C)的测量值来看，在1 356.0 m处3条曲线同时出现一个峰值(图 1)。其中，Mn²⁺多在深水域沉积，通常随水深增加含量增大；Co含量与沉积速度成反比，和水深呈正相关关系；而δ¹³C高值代表一种缺氧的深水沉积环境，纵向上，δ¹³C的变化间接反映了湖水面及沉积速率的变化^[6-7]。这套高伽马泥岩层在地震剖面上表现为一条连续、较强振幅的同相轴(图 2)。

应用层序地层学的观点分析这套高伽马泥岩层的分布范围、电性特征、岩芯特征、微量元素、同位素特征等，认为这套高伽马的泥岩层是湖相中最大湖泛期形成的凝缩层(或称凝缩段)^[8-9]，是在湖泛时形成的分布范围广、色暗质纯、反映较深水环境的凝缩层，多由伊利石构成的泥页岩。由于含莓状黄铁矿和白云石等自生矿物，凝缩层内微体化石和超微化石丰度高且分异度大。

综上所述，本区J₃ak内的凝缩层厚度很薄(仅1.5 m左右)，沉积物聚集速度很低，虽然经历了很长的沉积时间，但该层段内的沉积作用却是连续的^[10]，在测井曲线上以高自然伽马、低电阻率、高时差、高中子，低密度、自然电位无幅度异常为特征。

1.2 凝缩层的横向分布特征

本区侏罗系整体上东厚西薄，上侏罗统底部构造特征为西高东低，选择从构造高部位至斜坡带东西走向的6口井，作出一条联井剖面，见图 3。从图 3可以看出，从东部的47井至西部58井，泥岩凝缩层都有发育，深度由深及浅，凝缩层的自然伽马特征也有所不同，从47井至58井，自然伽马由大逐渐变小(由250 API变化为150 API)，其他电性曲线也有类似的渐变，说明凝缩层的特征由东部到西部逐渐弱化，深水至浅水环境逐渐变化。

因此，根据凝缩层的电性特征值可以估算出其沉积时水体的深浅及处于湖盆的位置，从而指导沉积相的研究，这点有待进一步深入研究^[10]。联井剖面图中清晰地显示出，凝缩层之下的J₀¹、J₀²和J₀³厚度差别很小，沉积稳定；而凝缩层之上的J₀⁰厚度差别很大，从47至58井J₀⁰的沉积厚度逐渐减薄，47井处的沉积厚度约为58井处的2倍。

为了弄清楚J₀⁰在东部和西部沉积厚度差距大的问题，在J₀⁰内部进行精细地层对比。在对比过程中发现，在7、54、61、47、76这5口井的泥岩电阻率存在一个明显的变化界面，如47井，在1 339.0 m之上，泥岩电阻率为2.0 Ω·m左右，1 339.0 m以下，泥岩电阻率为1.2 Ω·m左右，以电阻率变化界面为分界，这5口井的J₀⁰都可以分成上下两部分(图 3)。以5口井的泥岩电阻率突变面为上界面，以凝缩层为下界面，在联井剖图中可以圈出一个三角形。分析认为，这个三角形是一套特定的沉积体，其构成凝缩层之上的高水位体系域的沉积^[11-12]。此时湖平面开始下降、湖盆面积缩小，沉积物的供给速度不断增加，可容空间逐渐变小，形成了一系列进积式沉积体，属于典型的水退型三角洲沉积^[13-14]，地震剖面对比也完全证实了这个观点(图 2)。从地震剖面可以看出，J₀⁰上部的地层(简称J₀^0_上)地震波组以中—强振幅、中频、同向轴连续可追踪为特征；J₀^0_下下部的地层(简称J₀^0_下)地震波组以中等振幅、中—高频、呈现明显的带有顶超特征的进积式沉积特征。测井、地震综合分析对比认为，J₀⁰砂层组可以分成上下两部分，J₀⁰上部的地层沉积稳定，全区发育；J₀⁰下部的地层仅在7井东部地区发育，且呈现明显的西薄东厚特征。在剖面中可以追踪到凝缩层对应的中等振幅、连续反射的同相轴。

2 岩性地层油气藏预测 2.1 J₃ak沉积模式

阿雷斯库姆拗陷的构造演化明显具有阶段性，各方面的资料已经证实其经历了3个阶段，侏罗纪早期是盆地断陷期，盆地快速下沉，生长性正断层活跃，控制了工区沉积上西高东低的地层格局；到侏罗纪中晚期，断陷活动开始减弱，盆地开始由断陷向拗陷转换，经历了一次大的构造抬升，使侏罗纪早期沉积的地层部分遭受剥蚀，之后又整体下沉，接受沉积；侏罗纪末期到白垩系为拗陷期，断层基本停止活动，拗陷处于填平补齐阶段，地层沉积广泛^[15-16]。J₃ak期，盆地处于断陷向拗陷的转换期，凝缩层之下地层沉积稳定，说明J₃ak中J₀¹、J₀²和J₀³期均处于较深水环境，到J₀¹末期，出现一次构造沉降，湖水加深，湖盆面积达到最大，几乎整个研究区都处于湖盆中并沉积了凝缩层，因为从东至西湖体变浅，导致凝缩层特征逐渐弱化。J₀⁰期，断陷活动开始减弱，盆地开始由断陷向拗陷转换，经历了一次大的构造抬升，水体变浅，湖盆面积缩小，7井东部仍处于湖区，7井的西部已经成为非沉积区，局部高部位出露地表遭受一定的剥蚀，因此，J₀^0_下仅在7井东部发育。J₀^0_上亚期，湖盆又开始整体下沉，整个研究区处于湖盆范围内，因此J₀^0_上全区沉积稳定，此时区域上保持西高东低的地层格局。到了白垩纪中后期，由于受到区域的挤压作用，盆地收缩，造成东部断裂由正断层转换为逆冲断层，形成了东高西低的地层格局。根据联井剖面的地层对比及地震剖面，结合地质分析，得到全区的沉积模式图，如图 4所示。

2.2 岩性地层油气藏发育区预测

J₀^0_下沉积了高位体系域的进积型三角洲，以沉积速率快、砂体较发育为特征。其上界面在地震剖面上表现为顶超特征^[17]，它是下伏倾斜层序的顶部与无沉积作用的上界面形成的终止现象，通常是小角度逐步收敛于上覆底面反射上。本区的J₀^0_下顶超的下伏地层收敛角度偏大，导致了进积三角洲不断向湖盆中央推进，三角洲前缘沉积界面不断变陡，其沉积物易向前滑塌，形成规模不大但储集物性良好的储集层^[18]。三角洲前缘砂体受河流、湖泊等多种作用改造，细粒沉积物被淘洗平净，从而形成储集物性良好的砂体。该储集体下伏优质生油密集段(中下侏罗统中发育)，从而易形成地层油气藏及地层与构造配置的油气藏^[19]。图 4直观显示了J₃ak的沉积特征，其中的J₀^0_下从生储盖组合分析是最好的地层油气藏发育层位，其进积式三角洲前缘位置是岩性地层油气藏发育区，是潜在的勘探有利区。

3 钻探验证

为了寻找J₀³之外的接替油藏，在研究侏罗系较厚的油田东部时，近两年在东部斜坡带陆续完钻了10口探井，最初这些井设计的目标层是中下侏罗统，但仅在2口井的中下侏罗统中发现油层。通过对J₀⁰进行分析，提出了以J₀⁰为主要目标层，兼探中下侏罗统的设想，部署了59井和78井，主要勘探61井附近的有利岩性地层油藏发育区，这个范围正是三角洲前缘位置，发育水下分支河道、分支河口沙坝及远沙坝等砂体。这2口井完钻后，在J₀^0_下均发现了油层(图 5)。其中，59井在1 328.0~1 330.0 m试油，日产16.0 m³，不含水；78井发现2层油层，在1 323.3~1 325.1 m试油，日产25.0 m³，不含水；在1 380.0~1 381.5 m试油，日产13 m³，不含水。从图 5可以看出，78井的第1层油层和59井的油层为岩性地层遮挡油气藏；78井的第2层油层为砂岩透镜体油气藏。结果验证了上述观点的正确性，和前文分析的有利位置和油藏类型完全一致。

4 结论

将凝缩层的特征分析延伸到地层对比、构造演化与油藏特征分析后认为，在湖相沉积地层中，凝缩层之上的高水位体系域发育的进积型三角洲是寻找岩性地层油气藏非常有利的目标。通过A油田上侏罗统的沉积特征及油藏分析，用层序地层学理论来辅助J₃ak的地层对比，分析构造演化及沉积特征，预测储层分布及油藏类型，给出了应用凝缩层的分析寻找地层油气藏的思路。