新近系沙湾组为准噶尔盆地车排子凸起的主要含油层系，其中沙湾组一段1砂组（N₁s₁¹，以下简称沙一段1砂组）是沙湾组非常重要的含油砂组，含油砂体类型主要为辫状河三角洲砂体，具有埋藏浅（< 1000m）、物性好（孔隙度30%~38%）、分布面积大、含油丰度高（地质储量丰度平均100×10⁴t/km²）的特点，实际勘探中具有单井进尺少、成本低、运行周期短、增储上产快的优势，在当前低油价的市场条件下仍然具备良好的经济效益，因此也成为准噶尔盆地车排子凸起含油区最重要的增储上产阵地。通过6年左右的高速高效勘探，在沙一段1砂组上交探明和控制石油地质储量近1×10⁸t。近几年，受勘探程度逐渐增高的影响，探井（含滚动探井）密度已经达到0.76口/km²，多数油藏已经钻遇“油水界面”，主体含油区储量规模已基本落实，下步挖潜和增储难度较大，急需对含油砂体进行深化剖析，为下步勘探开拓新的思路。

陆相碎屑岩砂体存在不同程度的非均质性，其中砂体内部隔夹层的分布是导致非均质性的一个主要原因。裘怿楠把油层之间或开发层系之间的不渗透隔层称为隔层，把低渗透的缓冲层称为夹层^[1]。隔层能够控制不同油水系统，在油田注水开发过程中对流体具有隔绝能力。利用隔层分布特征的研究指导预测剩余油分布、调整开发方式、优化注水效果，已经成为老油田高含水期的一项重要工作，也取得了非常好的成效^[2-7]。

前人较少在勘探阶段将对隔层的研究作为一项重点工作，因此，利用隔层重新划分勘探单元、增加新的勘探方向、拓展勘探潜力是一项具有创新性的工作。部分学者对准噶尔盆地车排子凸起沙湾组砂体沉积特征和储层物性开展区域性大尺度的研究^[8-9]，对沙湾组稠油油藏的氮气及降黏剂辅助水平井热采开发方式进行了研究^[10]，但仍没有学者对沙湾组砂体内部结构和隔夹层性质进行过精细的剖析，隔夹层的分布对勘探工作的指导作用也未能开展研究。有学者已经注意到了沙一段1砂组砂体内部普遍出现一套钙质胶结砂岩^[11-12]，但是对这套钙质砂岩能否作为一套稳定分布的隔层以及该套隔层的成因和控制作用没有开展进一步研究工作。因此，本文系统分析了沙一段1砂组钙质隔层的判识标准、形成机理和空间发育规律，明确了隔层的有效性和对油藏的控制作用，利用钙质隔层的研究成果在原先的“油水界面”之下发现了新的储量，为沙湾组挖潜找到了新的思路、指明了新的方向，也为其他高勘探程度区的精细勘探和挖潜提供了全新思路。同时，本次研究成果对于沙湾组油藏的开发调整也有一定参考价值。

车排子凸起构造隶属于准噶尔盆地西部隆起，其东面以红—车断裂带为界，与昌吉凹陷及中拐凸起相接（图 1），南面以艾—卡断裂为界与四棵树凹陷相邻，自晚海西期隆升定型以来，长期保持正向构造的形态^[13-15]。

图 1

图 1 准噶尔盆地车排子凸起构造位置（a）和新近系沙湾组综合柱状图(b) Fig. 1 Structural location map (a) and comprehensive column (b) of Neogene Shawan Formation in Chepaizi bulge of Junggar Basin

车排子凸起地层发育不全，缺失前石炭系、二叠系和三叠系，自下而上依次发育石炭系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系沙湾组、新近系塔西河组、新近系独山子组和第四系^[13]。其中，新近系沙湾组可细分为沙一段、沙二段和沙三段，沙一段是主力含油层段；沙一段又可进一步细分为3个砂组，分别为1砂组、2砂组和3砂组，其中1砂组（N₁s₁¹）是沙一段油气最为富集的砂组，也是本次重点研究的砂组。

成藏上，沙一段1砂组具有“昌吉凹陷供烃、断层垂向输导、毯砂横向输导、毯缘聚集”的成藏模式^[16-19]。“毯缘”的大型扇三角洲和辫状河三角洲砂体是主要的储油砂体，重矿物、地层倾角和古地貌特征等研究证实，沙一段1砂组有两个主要物源，分别来自西北部的扎伊尔山和西南部的依林黑比尔根山，其岩性主要为砾岩、砂质砾岩、含砾砂岩、钙质砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩。岩心上可见砾石的分选较差、磨圆为次棱角状—次圆状，反映了碎屑颗粒搬运距离较短，与下伏地层呈现明显的底冲刷接触，反映较强动力水流携带沉积物的快速沉积^[20]。近期研究证实，砂体内部发育一套钙质隔层，使得砂体内部结构得到进一步细分。

本次研究对钻遇沙一段1砂组砂体的10余口取心井进行了系统观察和取样，对60余口探井和100余口开发井进行了梳理，明确了钙质隔层的判识标准。

钙质隔层主要为灰色钙质胶结的中砂岩和细砂岩，镜下薄片观察和X射线衍射分析证实方解石含量较高，体积分数在35%~40%。垂向上，钙质隔层普遍位于沙一段1砂组含油砂体的中上部，夹于两套含油含砾砂岩或砂质砾岩之间，厚度为1~3m（图 2）。测井曲线上，SP曲线与含油砂岩的响应相比略有回返，回返幅度为29%~51%，DEN值较高，位于2.47~2.53g/cm³，AC值较低，位于70~75μs/ft，Rt值较高，高于相邻油层，位于20.2~84.3Ω·m（表 1）。根据10余口井的岩心分析和测井解释物性数据，其物性较为致密，孔隙度为8.4%~13.5%，渗透率为3.2~9.8mD。平面上，钙质隔层在一定区域具有较为稳定的展布面积，主要分布于车排子凸起东翼的p621井区、p609井区等，分布面积达到了20~100km²。

图 2

图 2 准噶尔盆地车排子凸起沙一段1砂组钙质隔层岩心照片和镜下照片 Fig. 2 Core photos and thin section photos of calcareous barriers in the 1st sand group of Sha-1 member in Chepaizi bulge of Junggar Basin (a) p631井，483.3m，钙质胶结细砂岩；(b) p601-4井，509.8~510.3m，上部为灰色钙质胶结细砂岩，砂粒成分主要为石英，长石、岩屑次之，钙质分布较均匀，滴稀盐酸迅速产生气泡, 下部为油浸含砾砂岩，砂岩十分松散，棕褐色稠油均匀分布于砂岩中；(c) cq1-1井，295.3m，钙质胶结细砂岩；(d) p602井，522.8m，钙质胶结细砂岩；(e) p621井，604.0m，钙质胶结细砂岩；(f) p631井，483.3m，钙质胶结细砂岩，方解石胶结物被染成红色，完全充填于颗粒之间（-）；(g) p19井，920.5m，钙质胶结细砂岩，方解石胶结物完全充填于颗粒之间（+）；(h) cq1-1井，294.9m，钙质胶结中细粒长石岩屑砂岩，阴极发光，石英发蓝紫色光（受方解石发光影响呈棕色光），长石发蓝色—亮蓝色光，少量长石发绿色光，岩屑发杂色光，方解石呈环带状，发橘红色光

表 1

表 1 准噶尔盆地车排子地区沙一段1砂组钙质隔层综合判识标准 Table 1 Comprehensive identification standards for calcareous barriers in the 1st sand group of Sha-1 member in Chepaizi bulge of Junggar Basin 岩性特征 测井曲线特征 SP GR Rt/(Ω·m) AC/(μs·ft-1） DEN/(g·cm-3) 钙质胶结砂岩、钙质胶结含砾砂岩 回返，回返幅度29%~51% 明显变低 较高，高于相邻油层，位于20.2~84.3 较低，位于70~75 较高，位于2.47~2.53

表 1 准噶尔盆地车排子地区沙一段1砂组钙质隔层综合判识标准 Table 1 Comprehensive identification standards for calcareous barriers in the 1st sand group of Sha-1 member in Chepaizi bulge of Junggar Basin

以p631井为例，钙质隔层段为603.8~605.8m，厚度为2.0m，岩性为灰色钙质胶结中细砂岩，上覆5.8m荧光—油浸含砾砂岩和砂质砾岩，下伏7.8m油斑含砾砂岩和砂质砾岩。岩心可见砂岩胶结较为致密，滴稀盐酸会产生剧烈气泡。镜下可见颗粒类型主要为石英、长石和火成岩岩屑颗粒，颗粒间被方解石胶结物完全充填，所占比例达到30%~40%，方解石胶结物以微晶—细晶为主，部分表现为中晶—粗晶，胶结类型为孔隙式胶结，基本不显世代。测井曲线上，钙质砂岩具有特定的测井响应特征，SP回返幅度42%；Rt值为23Ω·m，高于泥岩和含油砂岩；DEN值区间为2.48~2.51g/cm³，高于泥岩和含油砂岩；AC值为71~74μs/ft，低于含油砂岩和泥岩；微电级和微电位表现为极高值的指状特征。岩心分析孔隙度为10.3%，渗透率为7.2mD，与上覆和下伏的正常含油砂岩相比，孔隙度和渗透率明显偏低（图 3）。根据前人对车排子凸起沙湾组油藏盖层物性的统计认为，厚度大于1.2m，孔隙度小于14.6%、渗透率小于10mD的岩层可作为有效盖层^❶。

❶ “车排子地区沙湾组圈闭充满度控制因素及含油性量化表征”，胜利油田分公司科研项目，2018年。

图 3

图 3 准噶尔盆地车排子凸起p631井沙一段1砂组钙质隔层识别特征 Fig. 3 Identification characteristics of calcareous barriers in the 1st sand group of Sha-1 member in Well p631 in Chepaizi bulge of Junggar Basin

钙质隔层的岩石类型与沉积作用密切相关，而沉积环境的演变及差异性受到了高精度层序地层格架的控制，后续的成岩作用使得隔层的孔渗性能进一步变低、突破压力变大，是隔层形成的重要因素。研究认为，工区内钙质隔层具有“三元复合”成因，即特定的高分辨率层序格架部位、沉积体系和成岩作用共同控制了钙质隔层的形成。

自1995年邓宏文将高分辨率层序地层学理论引入中国以来^[21]，国内许多学者随之作了一系列相关研究。结合典型陆相含油气盆地的层序发育特征，郑荣才等为了实现陆相盆地高分辨率层序地层对比的统一性，进一步提出六级次基准面旋回的划分方案^[22-24]。针对研究区内沙一段的地质历史时间跨度、地层厚度特征，以及沙一段1砂组钙质隔层研究精度的要求，进行了高分辨率层序格架的划分，将沙湾组划分为1个长期基准面旋回（LSC1）和3个中期基准面旋回（MSC1、MSC2和MSC3），这3个中期旋回分别对应沙一段、沙二段和沙三段。对沙一段中期旋回（MSC1）进行了进一步划分，共划分3个短期基准面旋回（SSC1、SSC2、SSC3），分别对应沙一段1砂组、2砂组和3砂组。中期基准面旋回是主要由一套水深变化幅度不大、彼此间成因联系密切的地层叠加所组成的湖进—湖退沉积序别，盆缘的水道发育区通常表现为间歇暴露面或较大规模的冲刷面，盆内以相关整合面为主。沙一段底部与下伏中、古生界地层形成明显的角度不整合关系，地震同相轴表现为明显的上超特征，不整合面形成的T_N1s标准反射层在车排子凸起区连续分布，既是沙湾组长期旋回（LSC1）的底界面，也是沙一段中期旋回（MSC1）的底界面。沙一段顶部与上覆沙二段地层之间可见明显的中期沉积间断面，岩性组合上表现为反韵律到正韵律的转换面，电阻率曲线和声波时差曲线可见明显的岩性突变面，因此该界面可作为沙一段中期旋回（MSC1）的顶界面。

沙一段中期旋回内部可识别3个短期旋回，这3个短期旋回的结构样式存在明显差异，按照郑荣才的划分原则，可分为C1、C2和B2共3种旋回样式。1砂组短期旋回（SSC1）类型为上升半旋回为主的不完全对称型(C1型)，此时沉积基准面较低，可容空间较小，物源供应较为充足，形成了规模较大的辫状河三角洲砂体。垂向岩性组合上，下降半旋回为砂质砾岩—含砾砂岩—钙质胶结细砂岩的正粒序特征，上升半旋回为含砾细砂岩—含砾中粗砂岩—砂质砾岩的反粒序特征，两个半旋回之间交界处为退积—进积作用转换面，反映可容空间增长速率由小于沉积物供给通量（A/S＜1）到接近并大于沉积物供给通量（A/S≥1）的递增变化趋势。2砂组短期旋回（SSC2）类型为上升和下降半旋回近似相等对称型（C2型），反映A/S远大于1的特征，可容空间较大。3砂组短期旋回（SSC3）类型为高可容空间向上“变浅”型（B2型），此时反映A/S逐步递减（始终大于1）的特征，此时可容空间逐步萎缩，可容空间增长率逐步减小，沉积物供给通量逐渐增大，形成了泥岩—细砂岩—含砾细砂岩的反粒序或多个反粒序叠加的特征（图 4）。

图 4

图 4 准噶尔盆地车排子凸起沙湾组层序划分 Fig. 4 Sequence division of Shawan Formation in Chepaizi bulge of Junggar Basin

空间位置上，沙一段1砂组钙质隔层位于1砂组短期旋回的中上部。1砂组沉积时，沉积基准面由较低位置缓慢上升，A/S＜1向A/S≥1逐渐演变，水动力经历了由强到弱—由弱到强的过程，水动力最弱的位置为退积—进积作用转换面，在转换面处形成了一套反映水动力条件相对较弱的钙质胶结细砂岩，是1砂组砂体内部粒度最细、结构成熟度最高的一套岩层。从已钻井看，该套钙质砂岩厚度较为稳定、连续性较好，形成了一套较为稳定的隔层（图 4）。

车排子凸起沙一段沉积时期具有多物源特征，物源包括西北部的扎伊尔山物源和西南部的伊林黑比尔根山物源，沉积类型为辫状河三角洲砂体。本次对沙一段1砂组的砂体沉积特征进行了深化研究，认为该套砂体是一套较为独特的辫状河三角洲——浅水辫状河三角洲。浅水辫状河三角洲是一种较为独特的沉积类型，其形成需要有平缓的浅水沉积背景和较为高隆的物源区两个主要条件，其砂体发育规律、有利储层分布和成藏特征也不同于一般辫状河三角洲，主要包括：平原亚相极为发育，前缘亚相较薄且零星分布；三角洲分布面积较大，分布面积可达几千平方千米；可容空间对湖平面变化较为敏感，小幅度的湖平面变化就能导致可容空间的大幅度变化；砂体垂向相序变化较快，幅度较低的沉积基准面或者湖平面的变化就可能导致沉积物大规模地向岸（湖）迁移，从而使垂向上发育较为明显的退积（进积）特征^[25-26]。

沙一段1砂组沉积时期，湖水较浅，构造活动较弱，沉积古地形较为开阔平缓，坡角约为2°，具备形成浅水辫状河三角洲的沉积背景。结合高分辨率层序格架，利用取心井对垂向相序进行了分析（图 5a）。1砂组短期旋回（SSC1）的上升半旋回时期，1砂组沉积了一套浅水辫状河三角洲平原的砂体，辫状河道下切作用较强，反映强水动力的槽状交错层理、底冲刷面等沉积构造十分发育（图 5b），粒度概率曲线表现为“两跳一悬”式，跳跃组分含量较高（占比85%），悬浮组分含量较低（占比15%），二者交切点φ值为2.1，跳跃组分段对应斜率为43°，反映较强水动力条件（图 5c），为辫状河三角洲平原分流河道的沉积特点，此时充填河道的砂体叠置连片，形成一套连片大面积分布的砾质砂体。下降半旋回时期，可容空间逐步缩小，沉积物供给程度增强，在细砂岩之上沉积了一套浅水辫状河三角洲平原砾质砂体（图 5f），粒度概率曲线上与上升半旋回的砂体有一定相似性，但略有差异，表现为“一跳一悬”式，跳跃组分含量较高（占比87%），悬浮组分含量较低（占比13%），二者交切点φ值为2.0，跳跃组分段对应斜率为43°，反映较强水动力条件（图 5g），为浅水辫状河三角洲平原的沉积特点，沉积特征与上升半旋回的砂体较为相似。进积—退积作用转换面处，1砂组进入了水动力较弱、短期基准面较高、可容空间和沉积物供给量较为均衡的沉积时期，一方面辫状河三角洲向岸方向快速退积，另一方面水动力条件变弱，使得砂体的沉积粒度明显变细（图 5d），分流河道的下切作用明显减弱，粒度概率曲线变化较为明显。表现为“两跳一悬”式，跳跃组分含量较低（占比21%），悬浮组分含量较高（占比79%），二者交切点φ值为3.3，跳跃组分段对应斜率为43°，反映中等—弱水动力条件（图 5e）。砂体席状化程度较高，形成了一套厚度约1~3m、单个砂体分布面积为20~100km²的“层薄广布”的细砂岩。从图 6可以看出，这套细砂岩明显受到了进积—退积作用转换面的控制，在成岩作用的影响下进一步形成了一套钙质隔层。

图 5

图 5 准噶尔盆地车排子凸起p621井沙一段1砂组沉积特征 Fig. 5 Sedimentary characteristics of 1st sand group of Sha-1 member in Well p621 in Chepaizi bulge of Junggar Basin (a) p621井沙一段1砂组沉积剖面；(b) p621井，606.2m，岩心照片，灰色砂质砾岩，底冲刷构造（对应图a的①处）；(c) p621井，606.2m，粒度概率图（对应图a的①处）；(d) p621井，603.8m，岩心照片，灰色钙质胶结细砂岩（对应图a的②处）；(e) p621井，603.8m，粒度概率图（对应图a的②处）；(f) p621井，601.2~602.4m，岩心照片，油浸含砾砂岩，岩心较松散（对应图a的③处）；(g) p621井，601.5m，粒度概率图（对应图a的③处）

图 6

图 6 准噶尔盆地p641-p601-191井沙一段1砂组东西向沉积剖面 Fig. 6 EW sedimentary profile of 1st sand group of Sha-1 member through Well p641 to Well p601-191 in Junggar Basin

钙质胶结物的沉淀机制受多种因素共同控制^[27-28]，原始沉积条件和后期成岩流体共同控制了碳酸盐胶结物的含量。准同生—早成岩期碳酸盐胶结作用已经在多个地区发现^[29]，通常表现为方解石胶结，偶见铁白云石，多呈基底式胶结和孔隙式胶结，胶结作用强烈，主要由Ca²⁺、Mg²⁺过饱和的盐湖相或海相沉积环境通过化学沉积分异作用形成。沙一段1砂组砂体中普遍含有钙质胶结的隔夹层，其中进积—退积转换面的这套钙质胶结细砂岩厚度最大，横向上连续性最好，碳酸盐胶结作用极其强烈，方解石胶结物含量普遍在30%以上，最大可达40%^[11-12]。沙一段沉积期，气候较为干旱，泥岩普遍为红色、紫红色，石膏等指示干旱环境的标志性矿物含量较高。需要指出的是，准噶尔盆地多个层段在沉积时期处于“浅水广盆”、干旱的沉积背景，形成了大量的浅水三角洲沉积体系。在这种体系下，水下沉积环境中也普遍出现红色、紫红色泥岩，永进地区侏罗系西山窑组（J₂x）、准中地区侏罗系三工河组（J₁s）均出现了这种现象^[30-31]，因此，本区出现的红色、紫红色泥岩与区域性浅水辫状河三角洲沉积体系并不矛盾。此外，在准噶尔盆地南缘西部的沙湾组露头区的研究中，发现了坡缕石这种特殊的黏土矿物，指示沙一段沉积时为富盐基的碱性环境^[32]。干旱、强蒸发的古气候条件和高盐度的水体条件使得颗粒间充填的原始沉积流体含有较高浓度的Ca²⁺。1砂组进积—退积作用转换面时期，湖平面达到了相对稳定，强烈蒸发作用使富含Ca²⁺的流体快速向上抽汲，在砂体顶部形成了Ca²⁺过饱和的碱性湖水环境，方解石胶结物富集沉淀。从岩石薄片上可以看出，钙质细砂岩为基底式胶结，原始颗粒呈现漂浮状—点接触（图 2f-h），说明沉积物尚未固结时方解石胶结作用已经较为强烈，也进一步证实沉积物初始形成时，沉积期的古气候环境和原始沉积流体影响了方解石胶结物的形成。

通过成岩阶段的分析可知，砂岩埋深在150~600m，地层低温小于65℃，泥岩中蒙脱石含量较高，分析经历了准同生-早成岩A阶段的成岩作用。地层水分析成果指示地层水性质主要为CaCl₂型，总矿化度为45869mg/L，Ca²⁺含量为9909mg/L，Cl^-含量为28667mg/L。在浅埋藏区形成高矿化度和高Ca²⁺含量的地层水，使得砂体在浅埋藏过程中持续处于Ca²⁺过饱和状态。其中，1砂组进积-退积作用转换面处的细砂岩沉积期已经发生了方解石胶结作用。浅埋藏过程中，这套细砂岩受黏滞阻力等因素的影响，更容易发生流速降低的现象，使得这套砂体内部剩余孔隙水持续保持Ca²⁺过饱和的状态，方解石胶结物继续析出，最终使得孔隙被充填殆尽，形成了一套胶结十分致密的细砂岩（图 7）。

图 7

图 7 准噶尔盆地车排子凸起沙一段1砂组钙质隔层形成演化 Fig. 7 Formation and evolution of calcareouss in the 1st sand group of Sha-1 member in Chepaizi bulge of Junggar Basin

通过上述对控制钙质隔层形成的3个要素的系统分析，明确了钙质隔层逐步形成的过程。沙一段1砂组短期旋回（SSC1）时期，湖水较浅，可容空间较少，沉积物供给较为充足，沉积古地形较为开阔平缓，形成了一套特有的浅水辫状河三角洲沉积体系。由于浅水辫状河三角洲沉积时的小幅度沉积基准面变化就能引起沉积物大规模迁移、沉积动力学变化和砂体席状化分布，在关键地质时刻，进积-退积转换面处形成了一套特殊的“层薄广布”的席状化细粒沉积物，厚度为1~3m，单个砂体分布面积为20~100km²。同时受干旱、强蒸发的古气候条件影响，在1砂组进积-退积作用转换面时期，湖平面达到了相对稳定，强烈蒸发作用使富含Ca²⁺的流体快速向上抽汲，在砂体顶部形成了Ca²⁺过饱和的碱性湖水环境，方解石胶结物富集沉淀。在后续的浅埋藏过程中经历了准同生-早成岩A阶段的成岩作用，这套细砂岩受黏滞阻力等因素的影响，更容易发生流速降低的现象，使得这套砂体内部剩余孔隙水持续保持Ca²⁺过饱和的状态，方解石胶结物继续析出，最终使得孔隙充填殆尽，形成了一套胶结十分致密的细砂岩（图 7）。

综合上述分析，“短期旋回进积-退积作用转换面、干旱环境下的浅水辫状河三角洲沉积体系和沉积期-浅埋藏期强烈钙质胶结”三要素构成了钙质隔层的“三元复合”成因。

盖层指位于储层之上，在地质条件下能够阻挡油气向上运移并使其聚集成藏的不渗透层。盖层的封闭类型主要有物性封闭、压力封闭、烃浓度封闭等类型^[33]。研究区沙湾组埋深300~900m，对沙湾组12口试油井的压力资料进行分析，地层压力系数位于0.99~1.03，为正常压力系统，不存在异常高压，因此盖层封闭类型为物性封闭。物性封闭的实质是盖层岩石的毛细管压力封闭，其有效性取决于盖层厚度和盖层的突破压力，盖层的突破压力又可以利用盖层的渗透性表征。盖层厚度越大，孔渗性越差，盖层的封闭性越好，当突破压力大于浮力时，油气突破泥岩盖层。突破压力值的获取方法有实验分析法和公式法两种，实验分析法要求潜在盖层段的取心资料较为系统，岩心收获率较高，岩心形态较为完整，能够钻取完整的柱样。而研究区钙质隔层的取心资料较为有限，因此本次研究采用公式法获取突破压力，主要是应用前人统计的准噶尔盆地近30个油藏的盖层突破压力和盖层渗透率进行公式拟合：

式中p_a——盖层突破压力，MPa；

K——盖层渗透率，mD。

利用该公式对研究区内4口井7个样品点钙质隔层的突破压力进行了计算。宋明水^[34]对车排子凸起沙湾组盖层有效性进行了研究，对沙湾组优势运移路径上的油藏和不含油圈闭的盖层突破压力和盖层压力进行了统计，划分了盖层封闭区和泄露区，并拟合了区分界限。本次将研究区内钙质隔层的突破压力投到识别图版中，均落入了封闭区，证实钙质隔层能够作为有效盖层，控制油藏分布（图 8）。钻井、地震和测井约束反演资料证实，钙质隔层厚度为1~3m，平面展布范围为10~120km²，从实际应用上看，钙质隔层可作为局部井区砂体内部分隔油水系统的岩层。

图 8

图 8 准噶尔盆地沙一段1砂组钙质隔层有效性识别图版 Fig. 8 Identification chart of effectiveness of calcareous barriers in the 1st sand group of Sha-1 member in Junggar Basin

考虑钙质隔层分布范围，通过逐个梳理研究区油藏，发现p621井区、p609井区等多个井区沙一段1砂组的钙质隔层分布较为稳定，然后结合钙质隔层和已钻井对油藏进行了再认识，在原先的“油水界面”之下发现了新的有利勘探区域。

p621井区：前期认为，该区沙一段1砂组砂体为一个南倾的构造-岩性油藏，p621井的沙一段1砂组砂体测井解释为上油层5.6m，下含油水层5.5m，认为p621井钻遇油水界面，含油规模已经得到落实，上报探明地质储量约900×10⁴t。结合钙质隔层的分布对油藏进行了重新研究，发现p621含油砂体内部发育一套钙质隔层，钙质隔层厚度为1.8~2.4m，平面分布面积为24km²，利用隔层对油水体系重新进行了划分，p621井钙质隔层之上为油层4.7m，钙质隔层之下为含油水层4.3m。重新对油藏特征进行分析，认为原先的一套油水体系可划分为两套油水体系，p621井区沙一段1砂组发育两个油藏，其中上部p621井油层的含油面积可进一步向南扩展，在原先的“油水界面”之下新增有利面积7km²（图 9、图 11）。

图 9

图 9 准噶尔盆地车排子凸起p621井区基于钙质隔层分布的油藏剖面（A-A′位置见图 11） Fig. 9 Reservoir profile of Well block p621 in Chepaizi bulge of Junggar Basin based on calcareous barrier distribution (location is in Fig. 11) (a)隔层认识前油藏剖面；(b)基于隔层认识的油藏剖面

图 10

图 10 准噶尔盆地车排子凸起p609-7井区基于钙质隔层分布的油藏剖面（B-B′位置见图 11） Fig. 10 Reservoir profile of Well block p609-7 in Chepaizi bulge of Junggar Basin based on calcareous barrier distribution (location is in Fig. 11) (a)隔层认识前油藏剖面；(b)基于隔层认识的油藏剖面

图 11

图 11 准噶尔盆地车排子凸起沙一段1砂组含油面积 Fig. 11 Oil-bearing area map of 1st sand group of Sha-1 member in Chepaizi bulge

p609-7井区：前期认为，该区沙一段1砂组砂体为一个南倾的构造-岩性油藏，p609-7井的沙一段1砂组砂体测井解释为上油层7.3m，下含油水层2.4m，认为p609-7井钻遇油水界面，含油规模已经得到落实，上报控制石油地质储量约1100×10⁴t。结合钙质隔层的分布对油藏进行了重新研究，发现p609-7含油砂体内部发育一套钙质隔层，钙质隔层厚度为1.6~3m，平面分布面积为46km²，利用隔层对油水体系进行了重新划分，p609-7井钙质隔层之上发育油层4.9m，钙质隔层之下发育上油层0.4m下含油水层2.4m。重新认识油藏特征，认为原先的一套油水体系可划分为两套油水体系，p609-7井区沙一段1砂组发育两个油藏，其中上部p609-7井油层的含油面积可进一步向南扩展，在原先的“油水界面”之下新增有利面积3.2km²（图 10、图 11）。

结合隔层认识对车排子凸起沙一段1砂组已发现的油藏进行逐个梳理，在多个油藏原先的“油水界面”之下新发现了有利勘探区，合计新增有利面积32km²和圈闭资源量2700×10⁴t。近期优选多个新发现的有利区块进行部署，均获得成功。以p621井区和p609-7井区为例，在p621井区“油水界面”之下新发现的有利面积区内钻探p692井，在钙质隔层之上成功钻遇油层6.9m，试油获日产油1.8m³，当年新增控制储量约500×10⁴t（图 9b）；在p609-7井区新发现的有利面积区内钻探p643井，在钙质隔层之上成功钻遇油层4.1m，试油获13.3m³/d的高产工业油流，当年新增控制储量约120×10⁴t（图 10b）。基于钙质隔层对油藏特征重新认识，实现了在“油水界面”之下找油的目的，合计新增控制储量约1500×10⁴t（图 11）。这一成果为老区勘探挖潜增储扩边提供了新的思路，并取得了非常好的成效，获得巨大的经济效益，研究成果仍将继续指导车排子凸起沙湾组的增储挖潜工作，相信将取得更大的成果。

（1）车排子凸起的钙质隔层岩性为钙质胶结细砂岩，纵向上位于沙一段1砂组砂体中上部，测井曲线上具有高Rt、低AC、高DEN、GR值变小、SP具有一定回返幅度的特征。

（2）车排子凸起的钙质隔层具有“短期旋回进积-退积作用转换面、干旱环境下的浅水辫状河三角洲沉积体系、沉积期-浅埋藏期强烈钙质胶结”的“三元复合”成因。沙一段1砂组短期旋回（SSC1）时期，形成了一套特有的浅水辫状河三角洲沉积体系；在关键地质时刻，进积-退积转换面处形成了一套特殊的“层薄广布”的席状化细粒沉积物；受干旱、强蒸发的古气候条件影响，Ca²⁺快速向上抽汲，形成了Ca²⁺过饱和的碱性湖水环境，方解石胶结物富集沉淀；在后续的浅埋藏过程中，剩余孔隙水持续保持Ca²⁺过饱和的状态，方解石胶结物继续析出，最终使得孔隙被充填殆尽，形成了致密的钙质胶结细砂岩。

（3）根据盖层突破压力分析，钙质隔层可以作为有效盖层。以上述认识为指导，开展了基于隔层分布的油藏特征再认识，在原先的“油水界面”之下新发现有利含油区，指导了p692、p643等井的成功钻探，新增控制储量约1500×10⁴t，取得了较好的勘探效果。