准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷斜坡区下三叠统百口泉组油气藏是新疆油田自2010年以来勘探发现的超亿吨大面积扇控岩性油气藏。玛北地区位于准噶尔盆地玛湖富烃凹陷西环带北斜坡区,毗邻西北缘凸起带,是油气运移的优势指向区,油气源丰富,三叠纪准噶尔盆地西北缘发育大型逆冲推覆和通源断裂体系,使其具备形成大型油气藏的优越条件。 根据古构造、古地貌、物源供给及古气候等沉积背景条件可知玛北地区三叠系百口泉组是湖侵背景下多级坡折控制的退积型扇三角洲沉积,发育重力流、牵引流双重流体机制下的以砂砾岩为主的岩相类型。基于岩心观察、铸体和岩石薄片、扫描电镜、录井和测井资料、沉积序列、岩相组合、扇三角洲相带发育状况及砂体的展布,详细讨论了玛北地区扇三角洲沉积体系的岩相、沉积相及其空间配置关系,对准噶尔盆地扇三角洲沉积体系内部沉积单元予以精细的刻画和储集砂体的展布进行有效预测。 为了阐明扇三角洲沉积相和岩相特征,表征沉积相的时空展布与岩相的关系,根据百口泉组岩石类型、岩石成分、沉积构造、颗粒形状、排列方式、支撑形式、胶结类型等特点对研究区岩相进行划分,并结合不同沉积环境相标志和扇三角洲内部成因沉积单元的精细刻画,建立准噶尔西北缘玛北地区扇三角洲沉积微相—岩相模式,识别出3亚相11种沉积微相—岩相组合:即①扇三角洲平原水上泥石流砾岩相、扇三角洲平原辫状河道砂砾岩相、平原河道间砂泥岩相;②扇三角洲前缘水下泥石流砂砾岩相、扇三角洲前缘水下主河道砾岩相、扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩相、水下分流河道间砂泥岩相、扇三角洲前缘水下河道末端砂岩相、河口坝—远砂坝砂岩相;③前扇三角洲粉砂岩相和前扇三角洲泥岩相。 通过分析岩相与沉积环境的关系、沉积体系特征和砂体类型特征,认为沉积相总体上控制了百口泉组有利砂砾岩储层的发育,但研究区扇三角洲砂砾岩储层岩性、厚度横向变化大,非均质性强,低孔低渗,为了更加准确的评价储层的储集性能,以核磁测井和成像测井为依据,结合储层特征、储层成岩演化及储层物性和试油资料分析,应用量化地质研究方法对砂砾岩储层进行分类评价。首先,结合试油资料和物性分析,识别砂砾岩有效储层物性下限,确立砂砾岩储层品质指数(RQI)评价标准;其次基于成像测井,根据核磁孔隙度、可动流体体积百分数、电阻率测井(RT)值及波阻抗建立核磁品质因子的定量评价标准;最后在沉积微相—岩相基础上,对不同沉积微相发育的砂砾岩相进行了综合评价。结果表明扇三角洲前缘水下河道砂砾岩相、扇三角洲平原辫状河道砂砾岩相叠置连片展布,是最有利的储集体;扇三角洲前缘水下主河道砾岩相、水下河道末端砂岩相及河口坝—远砂坝砂岩相分布局限,储集性良好;水上泥石流砾岩相和水下泥石流砂砾岩相与扇三角洲平原和前缘分流河道间砂泥岩相储集性较差,形成百口泉组油藏致密的顶底板和有效封堵;前扇三角洲粉砂岩相和泥岩相为非储集岩,可作为良好的区域性盖层。研究区不同的岩相类型和扇三角洲内部及扇体间的沉积相带立体配置关系提供了准噶尔西北缘玛北地区百口泉组岩性油气藏大规模成藏的优良储盖组合及顶底板条件。