■于璐
(1成都理工大學四川成都610059;2四川省煤田地質工程勘察設計研究院四川成都610031)
昭覺-永善地區頁巖儲層分級評價
■于璐1,2
(1成都理工大學四川成都610059;2四川省煤田地質工程勘察設計研究院四川成都610031)
頁巖氣儲層評價應考慮以下幾個內容儲層巖石的有機地球化學特征、組成特征、空間分布、儲層孔滲特征、儲集空間特征、儲層含氣性、巖石力學和儲層非均質性等。評價方法采用了借鑒了煤層氣評價的灰色關聯分析法,簡單來說就是尋找到一個對調查區儲集特征影響最大的主要因素,其他次要因素與之匹配,求得其他因素的相關系數,最后給出綜合評價分數,再通過這個方法對比國內外比較成熟的區塊得到的綜合評價分數。對富有機質頁巖儲層進行綜合定量評價,綜合其他成果資料對再調查區有利部位打井,選擇合理的儲層改造方法及周邊地區地質研究、生產可以提供充分依據。
昭覺-永善地區頁巖儲層分級評價灰色關聯分析法
國內外各大盆地頁巖氣儲層特征對比,通過將美國各大頁巖產氣盆地和國內四川盆地、調查區對比來看國內龍馬溪組地層埋深較深,有效頁巖厚度還較厚,Toc較低,Ro較高,孔滲極低,脆性礦物含量相當,調查區的碳酸鹽巖百分含量較高。

表1 美國典型盆地與調查區頁巖氣特征對比(部分資料據Curtis,2002)[2]
本次頁巖氣儲層質量分級評價借鑒了煤層氣使用的比較成熟的灰色關聯分析法,參照國內外各大盆地綜合數據和本區內儲層各數據進行對比分級評價。
灰色關聯分析法原理是通過對各指標的權重系數進行評價,實際上就是要找出各評價指標之間的關系,將各評價指標的綜合信息變成明顯的定量數據的方法。將某個可以定量地反映判斷事物性質的指標按一定順序排列,當首先對于評價指標起決定性作用的因素,其次可以將評價對象及其影響因素之間的關系進行分析(單列),叫做關聯分析的母序列:
子序列是指除決定因素外,會對頁巖儲層評價造成影響的其他影響因素的有序排列(多列),考慮除主因素以外的m-1個子因素,則有子序列:
首先將母、子序列組合后,就構成如下原始數組矩陣:

本次論文中采用的是歸一化方法,將有量綱的數據轉化為無量綱數據,將單個行列式的最大值歸一,其它數值按照比例縮放得到一個新的矩陣。若將變換后的母序列記為單列,各個子序列記為單列,則取各影響因子子序列與決定因素母序列之間的差的絕對值為:

求得各子因素與母因素之間的絕對差值的最大值為:

求得各子因素與母因素之間的絕對差值的最小值為:

其次,通過下列公式求得灰色關聯系數:

為了提高灰色關聯系數之間的顯著性差異,由于最大絕對差值的減弱,差值過大可能會導致數據差異化過大,在此使用了分辨率因子ρ,通常ρ的取值范圍為0.1-1,本文較保守地取值0.5。通過計算,獲得的儲層綜合評價參數關聯系數數據如表所示:
接下來,利用灰關聯系數來求得灰關聯度

表2 綜合評價因子表

γi,0為子序列的某一列i列與母序列的0列灰關聯度,灰度關聯度其值的取值范圍是0.1-1。子因子與主因子的相關度接近1,說明子因子對主因子的影響越大,反之越小。得到的統計計算的結果。
權重系數是各評價指標(子因子)對儲層質量的影響程度,或者說各個因子占所有評價因子的百分比(也時常用小數表示)。通過這一步驟得到各子因子對于儲層質量評價時的權重系數ai,0,表達式為:

最終,計算得到單項權重系數,將單項評價指標(初始的歸一化參數)與本類的“權重”系數相乘相加,直接得到各個儲層的綜合評價分數,得到最終評價儲層質量的綜合評價因子。
得到的國內外六大盆地和調查區的綜合評價因子:
通過該方法,綜合分析參考地質、有機地球化學特征、巖石學特征、儲層物性特征及部分參數井特征,再結合儲集特征綜合評價因子Q,按照該思路,大致將頁巖儲層定量分為以下三類:
Q>0.60時為Ⅰ類儲層;0.50<Q≤0.60時,為Ⅱ類儲層;0.40<Q≤0.50時,為Ⅲ類儲層,占研究單元總數的43%。調查區本次綜合評價因子Q=0.5159,剛好達到Ⅱ類儲層。單從儲集特征分級評價的各個指標綜合來看,調查區是較為有利的。
本文旨在通過借鑒煤層氣分級評價的灰色關聯分析法,對富有機質頁巖儲層進行綜合定量評價。在以上的綜合研究之后成果資料對今后在調查區有利部位打井,選擇合理的儲層改造方法及周邊地區地質研究、生產可以提供充分依據。
[1]楊欣超等.灰色關聯分析在煤層氣儲層評價中的應用 [J].西安科技大學學報,2010,2 (30):202-221.
[2]涂乙等.灰色關聯分析法在青東凹陷儲層評價中的應用 [J].天然氣地球科學, 2012,2(23):381-386.
P64[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-149-1