六盤水礦區煤層氣目標區優選與評價

劉照永（中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司,沈陽 110015）

六盤水礦區煤層氣目標區優選與評價

劉照永
（中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司,沈陽 110015）

摘 要：為實現六盤水礦區煤層氣目標區優先與評價，依據六盤水地質構造情況，選取8個向斜構造單元為研究對象，建立評價指標體系，運用層次分析法確定指標權重，通過多層次灰色優選模型對研究區進行優選排序。結果表明，最優目標區為普安向斜，較優目標區為照子河向斜和土城向斜，一般目標區為郎岱、六枝和格目底向斜。

關鍵詞：灰色理論；目標區優選；地質構造；煤層氣

煤層氣可以作為一種潔凈高效的新能源來使用。勘探目標區數量眾多、目標區規模、地質條件、及開發基礎等方面差異很大、研究程度參差不齊等特點。對煤層氣勘探目標區進行優選，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，對煤層氣的商業性開發做出戰略性決策[1-2]。

煤層氣區塊是一個典型的多因素復雜系統，葉建平等提出“定量排序法”對其進行優選評價。通常的做法就是讓評價單元根據一些標準對號入座，從而篩選出最具開發前景的區塊，這一過程中灰色系統理論方法常被作為評價方法。

本文首先根據六盤水礦區煤層氣勘探開發現狀選取煤層氣區塊評價指標，構建評價指標體系，依據定量和定性相結合的原則，用層次分析法確定權重，結合多層次的灰色優選模型對六盤水礦區的8個向斜構造單元進行優選排序。

1　 研究區概況

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

六盤水境內地質作用強烈，地質構造復雜且多為向斜構造。向斜是該地區主要的控煤和重要的富氣單元，且各向斜構造單元平均煤層厚度差別不大，煤層氣賦存影響因素相似。該區境內的向斜界限明顯，容易區分并且各向斜之間水力聯系微弱，形成各自獨立流體壓力系統，有單獨分析研究的必要性。結合六盤水境內目前的勘探情況，選取盤關向斜、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選評價的目標區。

2　 評價指標體系建立

煤層氣目標區是一個復雜的多層次系統，影響其劣的因素眾多。通過細致的分析影響煤層氣目標區的因素以及各種因素之間的關系，結合六盤水礦區煤層氣勘探開發現狀，選擇評價單元內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選排序，所有指標均為越優越大且非負。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、資源因素和開發基礎因素，二級指標包括含氣面積、煤層厚度、煤級、滲透率、鏡質組反射率、資源豐度、含氣量七個定量指標以及市場需求和開發基礎條件兩個定性指標。

3　 煤層氣目標區綜合評價

3.1 指標權重計算

層次分析法是一種常見的權重確定方法，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重確定的依據，又客觀的考慮系統內外環境，將復雜因素分層加以區別分析。煤層氣指標評價系統因子眾多，結構復雜，所以采用層次分析法確定指標權重。

通過調查專家意見，且參考前人在煤層氣優選確定的指標權重，建立優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重值。一級指標權重記為W1，二級指標權重記為w21、w22、w23、w24。經過計算分別為：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 灰色優選的實現

多層次灰色優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果構成，依次遞歸計算至頂層，得到灰色優選的最終評判結果。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，計算灰色關聯系數 (x0(k)，x1(k))，依據公式

第三，計算灰色關聯度。結合各自因素的權重，得到幾何因素的灰色關聯對為：

同理可以得到煤儲層因素、資源因素、開發基礎因素、灰色綜合評判結果。

由第二層次的灰色綜合評判結果計算第一層次的灰色關聯度，結果為：

根據結果可知，普安向斜與理想對象的關聯度最大，即表示普安向斜在綜合評價中最適合煤層氣的開發勘探。而格目底向斜最不適合煤層氣開發。

4　 結果與分析

根據與理想對象的關聯度結果，對煤層氣目標區進行排序，有最優到最次排序依次為：普安向斜、盤關向斜、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）通過對六盤水礦區地質資料的研究，依據礦區內地質構造、地層特征等，劃分煤層氣目標區。區內向斜發育，向斜之間界限明顯且勘探程度不同，因此選取礦區內八個向斜作為煤層氣目標區。

（2）在煤層氣綜合評價中，利用多層次灰色優選模型，結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優劣差異，提高煤層氣目標區優選結果的精度。

（3）本研究遵循評價指標選取原則，采用定性與定量結合的方法選取幾何因素、煤儲層因素、資源因素和開發基礎因素四個對煤層氣目標區優選影響較大的因素，建立煤層氣目標區評價指標體系，對云南和貴州以及其他地區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.煤層氣項目經濟評價理論與方法研究[M].徐州:中國礦業大學出版社，2001(10):5-6.

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