劉照永（中煤科工集團沈陽設(shè)計研究院有限公司,沈陽 110015）

六盤水礦區(qū)煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)選與評價

劉照永
（中煤科工集團沈陽設(shè)計研究院有限公司,沈陽 110015）

摘 要：為實現(xiàn)六盤水礦區(qū)煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)先與評價，依據(jù)六盤水地質(zhì)構(gòu)造情況，選取8個向斜構(gòu)造單元為研究對象，建立評價指標(biāo)體系，運用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，通過多層次灰色優(yōu)選模型對研究區(qū)進行優(yōu)選排序。結(jié)果表明，最優(yōu)目標(biāo)區(qū)為普安向斜，較優(yōu)目標(biāo)區(qū)為照子河向斜和土城向斜，一般目標(biāo)區(qū)為郎岱、六枝和格目底向斜。

關(guān)鍵詞：灰色理論；目標(biāo)區(qū)優(yōu)選；地質(zhì)構(gòu)造；煤層氣

煤層氣可以作為一種潔凈高效的新能源來使用?？碧侥繕?biāo)區(qū)數(shù)量眾多、目標(biāo)區(qū)規(guī)模、地質(zhì)條件、及開發(fā)基礎(chǔ)等方面差異很大、研究程度參差不齊等特點。對煤層氣勘探目標(biāo)區(qū)進行優(yōu)選，即可以降低勘探成本，避免盲目性勘探，又可以及時利用勘探成果，對煤層氣的商業(yè)性開發(fā)做出戰(zhàn)略性決策[1-2]。

煤層氣區(qū)塊是一個典型的多因素復(fù)雜系統(tǒng)，葉建平等提出“定量排序法”對其進行優(yōu)選評價。通常的做法就是讓評價單元根據(jù)一些標(biāo)準(zhǔn)對號入座，從而篩選出最具開發(fā)前景的區(qū)塊，這一過程中灰色系統(tǒng)理論方法常被作為評價方法。

本文首先根據(jù)六盤水礦區(qū)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀選取煤層氣區(qū)塊評價指標(biāo)，構(gòu)建評價指標(biāo)體系，依據(jù)定量和定性相結(jié)合的原則，用層次分析法確定權(quán)重，結(jié)合多層次的灰色優(yōu)選模型對六盤水礦區(qū)的8個向斜構(gòu)造單元進行優(yōu)選排序。

1　 研究區(qū)概況

六盤水地區(qū)是是貴州省重要的煤炭資源儲存區(qū)，貴州省的大部分煤炭資源就產(chǎn)出于這個地區(qū)，大致在北緯25o25’～26o55’;東經(jīng)104o25，～105o40，的范圍內(nèi)，境內(nèi)有貴昆鐵路及滇黔公路通過，交通較方便。

六盤水境內(nèi)地質(zhì)作用強烈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜且多為向斜構(gòu)造。向斜是該地區(qū)主要的控煤和重要的富氣單元，且各向斜構(gòu)造單元平均煤層厚度差別不大，煤層氣賦存影響因素相似。該區(qū)境內(nèi)的向斜界限明顯，容易區(qū)分并且各向斜之間水力聯(lián)系微弱，形成各自獨立流體壓力系統(tǒng)，有單獨分析研究的必要性。結(jié)合六盤水境內(nèi)目前的勘探情況，選取盤關(guān)向斜、土城向斜、照子河向斜、普安向斜、格目底向斜、六枝向斜、青山向斜為煤層氣優(yōu)選評價的目標(biāo)區(qū)。

2　 評價指標(biāo)體系建立

煤層氣目標(biāo)區(qū)是一個復(fù)雜的多層次系統(tǒng)，影響其劣的因素眾多。通過細致的分析影響煤層氣目標(biāo)區(qū)的因素以及各種因素之間的關(guān)系，結(jié)合六盤水礦區(qū)煤層氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀，選擇評價單元內(nèi)有代表性的評價指標(biāo)，另外選取兩項定性指標(biāo)，共九項指標(biāo)參與本文的優(yōu)選排序，所有指標(biāo)均為越優(yōu)越大且非負。對評價指標(biāo)進行層次處理，一級指標(biāo)包括幾何因素、煤儲層因素、資源因素和開發(fā)基礎(chǔ)因素，二級指標(biāo)包括含氣面積、煤層厚度、煤級、滲透率、鏡質(zhì)組反射率、資源豐度、含氣量七個定量指標(biāo)以及市場需求和開發(fā)基礎(chǔ)條件兩個定性指標(biāo)。

3　 煤層氣目標(biāo)區(qū)綜合評價

3.1 指標(biāo)權(quán)重計算

層次分析法是一種常見的權(quán)重確定方法，主要是用來對非定量事物進行定量分析。層次分析法充分考慮主觀和客觀判斷，既把專家的意見作為權(quán)重確定的依據(jù)，又客觀的考慮系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境，將復(fù)雜因素分層加以區(qū)別分析。煤層氣指標(biāo)評價系統(tǒng)因子眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重。

通過調(diào)查專家意見，且參考前人在煤層氣優(yōu)選確定的指標(biāo)權(quán)重，建立優(yōu)選指標(biāo)亮亮判斷矩陣，計算判斷矩陣的最大特征根并進行一致性檢驗后計算各層次的指標(biāo)權(quán)重值。一級指標(biāo)權(quán)重記為W1，二級指標(biāo)權(quán)重記為w21、w22、w23、w24。經(jīng)過計算分別為：W1=[0.04931,0. 59649,0.22975,0.12445]、w21=（07501、0.2499）、w22=（0.1521、0.8749）、w23=（0.6、0.2、0.2）、w24=（0.75、0.25）

3.2 灰色優(yōu)選的實現(xiàn)

多層次灰色優(yōu)選模型適合于既含有定量指標(biāo)又含有定性指標(biāo)的多指標(biāo)體系的綜合評價。進行灰色評判時從指標(biāo)的低層次開始計算，高一級的評判矩陣有低一級的評判結(jié)果構(gòu)成，依次遞歸計算至頂層，得到灰色優(yōu)選的最終評判結(jié)果。以幾何因素綜合評價為例。

首先確定理想對象，在幾何因素中理想對象選取含氣面積最大值為1268，煤層厚度選取最大值24.62m，并進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

其次，計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù) (x0(k)，x1(k))，依據(jù)公式

第三，計算灰色關(guān)聯(lián)度。結(jié)合各自因素的權(quán)重，得到幾何因素的灰色關(guān)聯(lián)對為：

同理可以得到煤儲層因素、資源因素、開發(fā)基礎(chǔ)因素、灰色綜合評判結(jié)果。

由第二層次的灰色綜合評判結(jié)果計算第一層次的灰色關(guān)聯(lián)度，結(jié)果為：

根據(jù)結(jié)果可知，普安向斜與理想對象的關(guān)聯(lián)度最大，即表示普安向斜在綜合評價中最適合煤層氣的開發(fā)勘探。而格目底向斜最不適合煤層氣開發(fā)。

4　 結(jié)果與分析

根據(jù)與理想對象的關(guān)聯(lián)度結(jié)果，對煤層氣目標(biāo)區(qū)進行排序，有最優(yōu)到最次排序依次為：普安向斜、盤關(guān)向斜、青山向斜、照子河向斜、土城向斜、郎岱向斜、六枝向斜、格目底向斜。

（1）通過對六盤水礦區(qū)地質(zhì)資料的研究，依據(jù)礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、地層特征等，劃分煤層氣目標(biāo)區(qū)。區(qū)內(nèi)向斜發(fā)育，向斜之間界限明顯且勘探程度不同，因此選取礦區(qū)內(nèi)八個向斜作為煤層氣目標(biāo)區(qū)。

（2）在煤層氣綜合評價中，利用多層次灰色優(yōu)選模型，結(jié)合層次分析法可以在一定程度上減少評價者的主觀因素的影響，更能準(zhǔn)確反映煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)劣差異，提高煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)選結(jié)果的精度。

（3）本研究遵循評價指標(biāo)選取原則，采用定性與定量結(jié)合的方法選取幾何因素、煤儲層因素、資源因素和開發(fā)基礎(chǔ)因素四個對煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)選影響較大的因素，建立煤層氣目標(biāo)區(qū)評價指標(biāo)體系，對云南和貴州以及其他地區(qū)的煤層氣評價具有一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻：

[1]楊永國，秦勇，姜波.煤層氣項目經(jīng)濟評價理論與方法研究[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001(10):5-6.

[2]葉建平，秦勇，林大揚.中國煤層氣資源[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1998:11-12．