圈閉評價中地質(zhì)參數(shù)權(quán)值的確定方法研究

汪 飛，趙 蘭 (長江大學地球科學學院，湖北 武漢 430100)

圈閉評價中地質(zhì)參數(shù)權(quán)值的確定方法研究

汪 飛，趙 蘭 (長江大學地球科學學院，湖北 武漢 430100)

地質(zhì)參數(shù)的權(quán)重能反映出圈閉評價中各項參評地質(zhì)因素在圈閉評價中的相對重要程度, 其取值的好壞直接影響到圈閉評價的效果。在對已鉆圈閉各項地質(zhì)條件進行系統(tǒng)分析及優(yōu)選評價參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立參數(shù)量化標準對已鉆圈閉各項參數(shù)進行量化，并在此基礎(chǔ)上運用一種統(tǒng)計方法來確定參數(shù)權(quán)值。最后通過建立的評價標準評價已鉆圈閉，以驗證其評價的效果。研究表明，采用該方法能夠較為客觀地確定地質(zhì)參數(shù)權(quán)值，在圈閉評價中取得了較好效果。

圈閉評價；地質(zhì)參數(shù)；權(quán)值

圈閉是油氣聚集成藏的基本地質(zhì)單元，是油氣勘探的最重要目標。圈閉綜合評價是資源評價中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,它與油氣勘探生產(chǎn)實踐關(guān)系最為密切,其主要目的是評價圈閉的含油氣性及其相對優(yōu)劣[1-2]。目前，圈閉地質(zhì)風險評價的方法主要包括風險概率法、加權(quán)平均法、模糊數(shù)學法、專家系統(tǒng)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等，利用上述方法的關(guān)鍵在于其中各項地質(zhì)參數(shù)權(quán)值的確定。常用確定權(quán)重系數(shù)方法有專家咨詢法、無差異折衷法、成對比較法等，但上述方法過分依賴于人的主觀判斷和經(jīng)驗, 其結(jié)果難以令人信服[3]。為此，筆者對圈閉評價中地質(zhì)參數(shù)權(quán)值的確定方法進行了研究。

1 確定地質(zhì)參數(shù)權(quán)值的方法

假設(shè)Ui中第j個評價因素有vij個目標為“優(yōu)”的已知樣本，則對于Ui(i=1,2,…,n)，設(shè)σ為樣本的標準方差，f為樣本頻率的峰值，w為影響因子。定義w的函數(shù)表達式為[4]：

(1)

式中，σij表示Ui中第j個參數(shù)的標準方差；fij表示Ui中第j個參數(shù)的峰值；wij表示Ui中第j個參數(shù)的影響因子。

σ反映某參數(shù)值的波動程度，即不穩(wěn)定性程度，對于該目標為“優(yōu)”的統(tǒng)計樣本來說，其數(shù)值的倒數(shù)與該參數(shù)影響程度呈正相關(guān)性，影響因子w越大，其影響程度越大。對于Ui中mi個評價參數(shù)，可得到Ui的影響因子向量Wi：

Wi={w1,w2,…,wmi)

(2)

然后對向量Wi做歸一化處理：

(3)

這樣，得到的向量(a1,a2,…,ami)可作為Ui中mi個評價參數(shù)對應(yīng)的權(quán)值。對于U中n個子集合{U1,U2,…,Un}，則有[4]：

Ai=(ai1,ai2,…,aij) (i=1,2,…,n;j=1,2,…,mi)

(4)

式中，aij表示Ui中第j個評價參數(shù)的權(quán)值；Ai表示Ui中mi個評價參數(shù)的構(gòu)成權(quán)值向量。

2 應(yīng)用實例

確定圈閉地質(zhì)風險評價模板的步驟包括參數(shù)標準的建立以及參評參數(shù)權(quán)值的選取。以海拉爾盆地烏爾遜凹陷為例，從已鉆探圈閉中優(yōu)選出勘探成功案例作為評價目標為“優(yōu)”的已知樣本集，求取權(quán)值并制訂模版，采用地質(zhì)風險概率法[5]對未鉆探圈閉進行含油氣評價。

2.1建立評價標準

依據(jù)油氣成藏理論，油氣成藏受5大地質(zhì)條件控制，即構(gòu)造圈閉條件、油源條件、儲層條件、保存條件、配置關(guān)系[1]。海拉爾盆地烏爾遜凹陷為三維地震工區(qū)，勘探程度較高，圈閉落實程度較好，同時海拉爾盆地烏爾遜凹陷圈閉形成于大磨拐河組晚期到末期，油氣大量生成于伊敏組末期，因而具有良好的配置關(guān)系。為評價海拉爾盆地烏爾遜凹陷圈閉的含油氣性，統(tǒng)計分析研究區(qū)銅砵廟組、南屯組以及大磨拐河組3大主力層222個已鉆構(gòu)造層圈閉的461個未鉆構(gòu)造層圈閉各項參評參數(shù)分布特征，建立了參數(shù)分級量化標準(見表1)。

表1 地質(zhì)參數(shù)評價標準

注：等級“好”的評分為1.0；等級“較好”的評分為0.8；等級“較差”的評價分為0.6；等級“差”的評分為0.4。

2.2權(quán)值的求取

利用建立的地質(zhì)參數(shù)評價標準，對鉆探含油氣情況為工業(yè)油氣的圈閉按表1中相關(guān)級別進行量化，按地質(zhì)參數(shù)權(quán)值的確定方法分別求取各項參評參數(shù)的標準方差、頻率峰值以及影響因子，從而得到權(quán)值(見表2)。

2.3評價結(jié)果分析

圖1 圈閉評價結(jié)果直方圖

利用建立的評價模版對海拉爾盆地烏爾遜凹陷主力層大磨拐河組、南屯組和銅砵廟組所有圈閉進行評價，并對地質(zhì)風險評價結(jié)果做歸一化處理，最終確定Ⅰ類圈閉>0.80；Ⅱ類圈閉0.65～0.80；Ⅲ類圈閉<0.65(見圖1)。

表2 參評各項參數(shù)評分方差與權(quán)值表

表3 圈閉評價結(jié)果

利用所建立的評價模板，對海拉爾盆地烏爾遜凹陷175個已鉆構(gòu)造層圈閉(截至2009年)進行評價，其結(jié)果(見表3)顯示：工業(yè)油氣圈閉和鉆探結(jié)果為干井的圈閉在Ⅰ類和Ⅲ類圈閉中的分布具有明顯差異，即Ⅰ類圈閉以工業(yè)油氣圈閉為主，Ⅲ類圈閉主要為鉆探結(jié)果為干井的圈閉。上述情況說明圈閉評價中對地質(zhì)參數(shù)進行權(quán)值分配比較合理，因而取得了較好的效果。

3 結(jié) 語

烏爾遜凹陷主力層大磨拐河組、南屯組和銅砵廟組的已鉆圈閉地質(zhì)評價結(jié)果表明,運用該方法確定地質(zhì)參數(shù)權(quán)值是可行的。這種確定地質(zhì)參數(shù)的方法依賴客觀數(shù)據(jù)，可以有效降低人的主觀判斷和經(jīng)驗對參數(shù)權(quán)值分配的影響。同時它需要大量的樣本數(shù)據(jù)，因此這種方法適用于勘探程度較高的地區(qū)。

[1]張厚福.石油地質(zhì)學[M].北京：石油工業(yè)出版社,1999.

[2]陳章明,徐景禎.油氣圈閉評價方法[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1993.

[3]楊飛,袁東風.利用相關(guān)分析法確定圈閉評價中關(guān)鍵地質(zhì)因數(shù)的權(quán)重系數(shù)[J].成都理工學院學報,1999,26(3):276-278.

[4]趙旭東.石油數(shù)學地質(zhì)概論[M].北京:石油工業(yè)出版社,1992.

[5]劉青海.泌陽凹陷的圈閉地質(zhì)評價[J].石油天然氣學報(江漢石油學院學報),2005,27(5):720-723.

2013-01-23

汪飛(1987-),男,碩士生，現(xiàn)主要從事油藏描述方面的研究工作。

TE121.3

A

1673-1409(2013)10-0018-03

[編輯] 李啟棟