六盤水礦區(qū)煤層氣目標區(qū)優(yōu)選與評價

劉照永

摘 要：為實現(xiàn)六盤水礦區(qū)煤層氣目標區(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，建立評價指標體系，運用層次分析法確定指標權(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)目標區(qū)為普安向斜，較優(yōu)目標區(qū)為照子河向斜和土城向斜，一般目標區(qū)為郎岱、六枝和格目底向斜。

關(guān)鍵詞：灰色理論；目標區(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。勘探目標區(qū)數(shù)量眾多、目標區(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)一些標準對號入座，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，構(gòu)建評價指標體系，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)選評價的目標區(qū)。

2 評價指標體系建立

煤層氣目標區(qū)是一個復雜的多層次系統(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，另外選取兩項定性指標，共九項指標參與本文的優(yōu)選排序，所有指標均為越優(yōu)越大且非負。對評價指標進行層次處理，一級指標包括幾何因素、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以及市場需求和開發(fā)基礎(chǔ)條件兩個定性指標。

3 煤層氣目標區(qū)綜合評價

3.1 指標權(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，將復雜因素分層加以區(qū)別分析。煤層氣指標評價系統(tǒng)因子眾多，結(jié)構(gòu)復雜，所以采用層次分析法確定指標權(quán)重。

通過調(diào)查專家意見，且參考前人在煤層氣優(yōu)選確定的指標權(quán)重，建立優(yōu)選指標亮亮判斷矩陣，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權(quán)重值。一級指標權(quán)重記為W1，二級指標權(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又含有定性指標的多指標體系的綜合評價。進行灰色評判時從指標的低層次開始計算，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，并進行標準化處理。

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

（1）

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，更能準確反映煤層氣目標區(qū)優(yōu)劣差異，提高煤層氣目標區(qū)優(yōu)選結(jié)果的精度。

（3）本研究遵循評價指標選取原則，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區(qū)優(yōu)選影響較大的因素，建立煤層氣目標區(qū)評價指標體系，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)大學出版社，1998：11-12.endprint