准噶尔盆地车排子凸起春光区块新近系沙湾组具有多物源、多沉积体系特点。由于不同时期岩心、测井、测试分析和地震资料参差不齐,沉积体系认识争议较大,早期研究认为研究区以水下沉积为主,发育缓坡扇三角洲-辫状河三角洲-湖泊沉积体系;近期研究认为研究区为陆上暴露沉积,发育冲积扇-河流沉积体系。沉积规律认识的不足,致使钻井频频失利,严重阻碍了研究区岩性油气藏勘探开发的进程,迫切需要新的方法来精细刻画其沉积体系及砂体特征。论文基于岩心、测井、地震和测试分析等资料,在层序地层学、应用沉积学、储层地质学、测井地质学、地震沉积学等理论的指导下,首先在露头、测井及地震资料结合的基础上建立了等时层序地层单元格架;利用地震沉积学技术对研究区典型沉积特征进行分析;通过详细的岩心沉积学分析划分了岩石相类型和沉积微相类型,分析了沉积微相展布、沉积模式及沉积演化特征;在砂体成因类型划分的基础上,对砂体平面展布规律、几何形态、接触样式及叠置模式进行总结分析;最后基于Google Earth对现代沉积的定量分析,综合利用地层切片及测井资料,对研究区砂体进行定量表征,并对有利储集砂体分布特征进行阐述,对有利目标区进行预测。论文得出的主要认识和结论如下:物源体系分析方面,在古地貌分析的基础上,结合锆石定年、重矿物、古水流和砂地比综合判断。(1)锆石定年结果表明研究区碎屑锆石年龄峰值(400 Ma)与东北部的阿尔泰山(峰值505 Ma)相差较远,与南部天山(峰值313 Ma)不符,与西北部扎伊尔山(峰值391 Ma)相吻合,表明西北部扎伊尔山是研究区的主要物源区;(2)研究区发育两大碎屑物源方向:西北-北部方向和东北方向;沙湾组沉积早期物源方向为西北和东北方向,以东北方向为主;到沙湾组晚期,物源方向有所偏移,以北部为主。等时层序地层格架方面,在Vail经典层序地层学理论指导下,结合露头、测井及地震响应特征,建立了春光区块新近系沙湾组高精度等时地层格架,将其划分为2个三级层序(NSQ1、NSQ2),4个四级层序。沙湾组顶底界面均为区域不整合面,地层由东南向西北超覆。沙湾组沉积时期研究区地形较缓,且位于构造相对较高部位,低位体系域不发育,以湖侵体系域与高位体系域为主。NSQ1层序,对应于沙湾组沙一段(N1s1),层序构型以湖侵体系域(TST)为主,高位体系域(HST)为辅。岩性较粗,沉积多期厚层砂砾岩,泥质含量低;NSQ2层序,对应于沙湾组沙二段(N1s2)及沙三段(N1s3),层序构型特征以高位体系域(HST)为主,湖侵体系域(TST)为辅,岩性较细,以含砾细砂岩、细砂岩为主,砂体厚度小。地震沉积学分析方面,通过90°相位转换建立地震同相轴与岩性对应关系;通过岩石物理关系分析得到砂泥岩识别特征;自下而上筛选典型地层切片进行分析,地层切片见不规则椭圆形(菱形)和哑铃形强负振幅异常体、多期高弯曲河道状振幅异常体环绕不规则弓形强振幅异常体分布以及大量细窄振幅异常体条带群,标定为心滩、边滩及三角洲分流河道沉积,丰富了沉积体系的认识。岩石学特征方面,研究区整体岩屑含量高,石英含量相对较低,为低成熟特征,且不同井区其含量具有一定的差异。研究区西北部以岩屑砂岩为主,镜下见棱角状-次棱角状矿物点-线接触,颗粒大小混杂,分选较差,为近物源低成熟特征;研究区东北部以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,镜下见棱角状-次棱角状矿物杂基支撑,分选一般,成熟度较低;研究区中部以岩屑长石砂岩和岩屑砂岩为主,镜下见棱角状-次棱角状矿物杂基支撑,为低成熟的特点;研究区西南部以岩屑长石砂岩为主,石英含量相对较高,为较高成熟的特点,镜下见棱角状-次棱角状矿物杂基支撑,分选一般。通过详细的岩心沉积学分析,将研究区沙湾组划分为7种岩石相类型:杂色块状砾岩岩石相、含砾砂岩岩石相、中粗砂岩岩石相、粉细砂岩岩石相、含砾泥岩岩石相、泥岩岩石相和石膏岩石相。5种测井相:箱形、钟形、漏斗形、指形和平直形。整体上为平行-亚平行、中强振幅、中高频率、中好连续性地震相。结合岩石相、测井相、地震相、单井相及地层切片响应特征,认为研究区发育冲积扇、辫状河、曲流河、浅水三角洲、扇三角洲及滨浅湖6种沉积体系类型及24种沉积微相类型,其中冲积扇以扇端亚相为主,发育辫状河道、泥石流和片流沉积微相;辫状河分为河床亚相、堤岸亚相及河漫亚相,进一步细分为河床滞留沉积、河道充填、心滩、天然堤及泛滥平原沉积微相;曲流河分为河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相以及牛轭湖亚相,包括河床滞留沉积、河道充填、边滩、天然堤、泛滥平原、废弃河道等沉积微相;浅水三角洲沉积体系进一步分为三角洲平原和三角洲前缘亚相,三角洲平原亚相可划分为分流河道、分支间湾、废弃河道及天然堤等沉积微相,三角洲前缘可进一步划分为水下分流河道、席状砂、分支间湾及废弃河道等沉积微相;扇三角洲以前缘亚相为主,细分为水下分流河道、河道间和席状砂等沉积微相。并对不同沉积微相类型的岩性、砂体厚度、测井相形态及地震响应特征进行了分析。沉积微相展布、沉积模式方面,不同物源区砂体厚度差异较大,且砂体之间不连通,中间为泥岩发育带。纵向上砂体发育不均匀,向上砂厚减薄且连通性降低;沉积微相分布复杂,沙一段以辫状河为主,呈北东-南西向展布,西北部发育小规模冲积扇;沙二段沉积早期,辫状河向曲流河转变,边滩复合体发育,在南部末端,开始出现浅水三角洲平原沉积,冲积扇仍局部发育。随着湖水的持续上升及物源方向的迁移,沙二段晚期,北部发育扇三角洲,南部发育滨浅湖及浅水三角洲前缘,沙三段沉积时期,湖平面下降,北部发育冲积扇,南部广泛发育泛滥平原沉积。并建立冲积扇-辫状河沉积模式及扇三角洲-浅水三角洲沉积模式。单砂体按照成因细分为心滩、边滩、分流河道、水下分流河道及席状砂等,不同类型砂体在发育部位、砂体特征、测井特征及地震反射形态上均有不同响应。心滩砂体位于研究区沙湾组底部沙一段,具有顺流平缓前积、垂向多期增生体加积的特点,砂体相互切割叠置,常呈泛连通体分布。岩性以砂砾岩为主,砂体厚度大,平均在20m左右,为多期砂体叠置沉积而成,测井曲线以厚层高幅齿化箱形为主。砂体底部见河床滞留沉积,顶部发育落淤层。地震反射表现为强振幅低连续,地层切片上多呈不规则椭圆形、菱形或哑铃形。边滩砂体发育在沙二段,是河流侧向迁移和沉积物侧向加积的结果。岩性以灰色含砾细砂岩为主,分选磨圆中等,泥质含量较高,单期河道砂体厚度在3 m~15 m,测井曲线为中高幅齿化箱形和宽指形。地震反射表现为强振幅-中好连续。地层切片为不规则弓形强振幅异常体。分流河道砂体是浅水三角洲平原最主要的砂体类型。岩性较细,以中细砂岩、含砾细砂岩为主,分选磨圆均较好,泥质含量高,局部见冲刷面。单砂体厚度中等,在3 m~10 m左右。测井曲线以宽指形和齿化箱形为主。地震反射表现为强振幅-中好连续,见透镜状,地层切片上为细窄条带状,呈北东-南西向展布。水下分流河道是浅水三角洲前缘骨架砂体,岩性较细,以中细砂岩为主,砂体厚度在5m左右,测井曲线以宽指形为主,为中-强振幅、中好连续性、亚平行地震相,地层切片上见细小强振幅呈近东西向条带状展布。席状砂是沉积物在湖水作用下发生横向迁移而成。整体上粒度较细,以细砂岩、粉砂岩为主,砂体厚度较薄,在3 m左右,测井曲线为指形。地震反射为亚平行-中振幅-中好连续性,地层切片上多呈面状展布。砂体结构方面,通过对砂体解剖分析,认为研究区砂体几何平面形态主要有4类:条带状、树枝状、透镜状(豆荚状)及席状;砂体平面接触样式主要有4种类型:侧向切叠式、间湾相隔式、水平搭接式及孤立式;砂体叠置样式可划分为3大类5小类:堆叠式、侧叠式及孤立式。其中,堆叠式包括垂向叠加式和垂向切叠式;侧叠式可分为侧向叠加式和侧向切叠式。随湖平面上升及可容纳空间/沉积物补给通量值(A/S)增大,砂体结构由堆叠式向侧叠式过渡,并逐渐向孤立式演变。砂体定量表征方面,本次研究基于卫星照片、测井、地震资料,以现代沉积为出发点,对研究区主要砂体进行定量表征。通过对玛曲辫状河河道宽度、心滩长度及宽度、曲流河河道宽度与边滩长度的测量,进行拟合分析,建立定量模型,并利用地层切片分辨率高的优点,进行验证分析,表明模型具有较好的适用性。此外,浅水三角洲分流河道在地层切片上响应特征清晰,通过在地层切片上标定河道宽度,并统计与之对应的河道砂体厚度,从而建立起河道宽度与砂体厚度的定量模型,复相关系数达0.82,为稀井网区砂体定量预测奠定基础。在对研究区主要单砂体成因、有利砂体分布特征详细分析的基础上,结合对砂体尖灭带的认识、砂体的定量研究、油气成藏特点及地震响应特征,筛选了三个有利目标区。