六盤(pán)水礦區(qū)煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)選與評(píng)價(jià)

劉照永（中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司,沈陽(yáng) 110015）

六盤(pán)水礦區(qū)煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)選與評(píng)價(jià)

劉照永
（中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司,沈陽(yáng) 110015）

摘 要：為實(shí)現(xiàn)六盤(pán)水礦區(qū)煤層氣目標(biāo)區(qū)優(yōu)先與評(píng)價(jià)，依據(jù)六盤(pán)水地質(zhì)構(gòu)造情況，選取8個(gè)向斜構(gòu)造單元為研究對(duì)象，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)多層次灰色優(yōu)選模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)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(lái)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(kāi)發(fā)基礎(chǔ)等方面差異很大、研究程度參差不齊等特點(diǎn)。對(duì)煤層氣勘探目標(biāo)區(qū)進(jìn)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(shí)利用勘探成果，對(duì)煤層氣的商業(yè)性開(kāi)發(fā)做出戰(zhàn)略性決策[1-2]。

煤層氣區(qū)塊是一個(gè)典型的多因素復(fù)雜系統(tǒng)，葉建平等提出“定量排序法”對(duì)其進(jìn)行優(yōu)選評(píng)價(jià)。通常的做法就是讓評(píng)價(jià)單元根據(jù)一些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)號(hào)入座，從而篩選出最具開(kāi)發(fā)前景的區(qū)塊，這一過(guò)程中灰色系統(tǒng)理論方法常被作為評(píng)價(jià)方法。

本文首先根據(jù)六盤(pán)水礦區(qū)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀選取煤層氣區(qū)塊評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建評(píng)價(jià)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(duì)六盤(pán)水礦區(qū)的8個(gè)向斜構(gòu)造單元進(jìn)行優(yōu)選排序。

1　 研究區(qū)概況

六盤(pán)水地區(qū)是是貴州省重要的煤炭資源儲(chǔ)存區(qū)，貴州省的大部分煤炭資源就產(chǎn)出于這個(gè)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(guò)，交通較方便。

六盤(pán)水境內(nèi)地質(zhì)作用強(qiáng)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(dú)立流體壓力系統(tǒng)，有單獨(dú)分析研究的必要性。結(jié)合六盤(pán)水境內(nèi)目前的勘探情況，選取盤(pán)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(píng)價(jià)的目標(biāo)區(qū)。

2　 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

煤層氣目標(biāo)區(qū)是一個(gè)復(fù)雜的多層次系統(tǒng)，影響其劣的因素眾多。通過(guò)細(xì)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(pán)水礦區(qū)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，選擇評(píng)價(jià)單元內(nèi)有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，另外選取兩項(xiàng)定性指標(biāo)，共九項(xiàng)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(fù)。對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行層次處理，一級(jí)指標(biāo)包括幾何因素、煤儲(chǔ)層因素、資源因素和開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)因素，二級(jí)指標(biāo)包括含氣面積、煤層厚度、煤級(jí)、滲透率、鏡質(zhì)組反射率、資源豐度、含氣量七個(gè)定量指標(biāo)以及市場(chǎng)需求和開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)條件兩個(gè)定性指標(biāo)。

3　 煤層氣目標(biāo)區(qū)綜合評(píng)價(jià)

3.1 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

層次分析法是一種常見(jiàn)的權(quán)重確定方法，主要是用來(lái)對(duì)非定量事物進(jìn)行定量分析。層次分析法充分考慮主觀和客觀判斷，既把專(zhuān)家的意見(jiàn)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(píng)價(jià)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(guò)調(diào)查專(zhuān)家意見(jiàn)，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(jì)算判斷矩陣的最大特征根并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)后計(jì)算各層次的指標(biāo)權(quán)重值。一級(jí)指標(biāo)權(quán)重記為W1，二級(jí)指標(biāo)權(quán)重記為w21、w22、w23、w24。經(jīng)過(guò)計(jì)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(shí)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(píng)價(jià)。進(jìn)行灰色評(píng)判時(shí)從指標(biāo)的低層次開(kāi)始計(jì)算，高一級(jí)的評(píng)判矩陣有低一級(jí)的評(píng)判結(jié)果構(gòu)成，依次遞歸計(jì)算至頂層，得到灰色優(yōu)選的最終評(píng)判結(jié)果。以幾何因素綜合評(píng)價(jià)為例。

首先確定理想對(duì)象，在幾何因素中理想對(duì)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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

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

第三，計(jì)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(duì)為：

同理可以得到煤儲(chǔ)層因素、資源因素、開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)因素、灰色綜合評(píng)判結(jié)果。

由第二層次的灰色綜合評(píng)判結(jié)果計(jì)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(duì)象的關(guān)聯(lián)度最大，即表示普安向斜在綜合評(píng)價(jià)中最適合煤層氣的開(kāi)發(fā)勘探。而格目底向斜最不適合煤層氣開(kāi)發(fā)。

4　 結(jié)果與分析

根據(jù)與理想對(duì)象的關(guān)聯(lián)度結(jié)果，對(duì)煤層氣目標(biāo)區(qū)進(jìn)行排序，有最優(yōu)到最次排序依次為：普安向斜、盤(pán)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(guò)對(duì)六盤(pán)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(gè)向斜作為煤層氣目標(biāo)區(qū)。

（2）在煤層氣綜合評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(chǔ)層因素、資源因素和開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)因素四個(gè)對(duì)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)云南和貴州以及其他地區(qū)的煤層氣評(píng)價(jià)具有一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊永國(guó)，秦勇，姜波.煤層氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)理論與方法研究[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001(10):5-6.

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