昭覺-永善地區(qū)頁巖儲(chǔ)層分級(jí)評(píng)價(jià)

■于璐

（1成都理工大學(xué)四川成都610059；2四川省煤田地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院四川成都610031）

昭覺-永善地區(qū)頁巖儲(chǔ)層分級(jí)評(píng)價(jià)

■于璐1,2

（1成都理工大學(xué)四川成都610059；2四川省煤田地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院四川成都610031）

頁巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)應(yīng)考慮以下幾個(gè)內(nèi)容儲(chǔ)層巖石的有機(jī)地球化學(xué)特征、組成特征、空間分布、儲(chǔ)層孔滲特征、儲(chǔ)集空間特征、儲(chǔ)層含氣性、巖石力學(xué)和儲(chǔ)層非均質(zhì)性等。評(píng)價(jià)方法采用了借鑒了煤層氣評(píng)價(jià)的灰色關(guān)聯(lián)分析法，簡單來說就是尋找到一個(gè)對(duì)調(diào)查區(qū)儲(chǔ)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(guān)系數(shù)，最后給出綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，再通過這個(gè)方法對(duì)比國內(nèi)外比較成熟的區(qū)塊得到的綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)富有機(jī)質(zhì)頁巖儲(chǔ)層進(jìn)行綜合定量評(píng)價(jià)，綜合其他成果資料對(duì)再調(diào)查區(qū)有利部位打井，選擇合理的儲(chǔ)層改造方法及周邊地區(qū)地質(zhì)研究、生產(chǎn)可以提供充分依據(jù)。

昭覺-永善地區(qū)頁巖儲(chǔ)層分級(jí)評(píng)價(jià)灰色關(guān)聯(lián)分析法

1 區(qū)域?qū)Ρ?/h2>

國內(nèi)外各大盆地頁巖氣儲(chǔ)層特征對(duì)比，通過將美國各大頁巖產(chǎn)氣盆地和國內(nèi)四川盆地、調(diào)查區(qū)對(duì)比來看國內(nèi)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(dāng)，調(diào)查區(qū)的碳酸鹽巖百分含量較高。

表1 美國典型盆地與調(diào)查區(qū)頁巖氣特征對(duì)比（部分資料據(jù)Curtis，2002）[2]

2 頁巖分級(jí)評(píng)價(jià)

本次頁巖氣儲(chǔ)層質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)借鑒了煤層氣使用的比較成熟的灰色關(guān)聯(lián)分析法，參照國內(nèi)外各大盆地綜合數(shù)據(jù)和本區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層各數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分級(jí)評(píng)價(jià)。

灰色關(guān)聯(lián)分析法原理是通過對(duì)各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)際上就是要找出各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的關(guān)系，將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合信息變成明顯的定量數(shù)據(jù)的方法。將某個(gè)可以定量地反映判斷事物性質(zhì)的指標(biāo)按一定順序排列，當(dāng)首先對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)起決定性作用的因素，其次可以將評(píng)價(jià)對(duì)象及其影響因素之間的關(guān)系進(jìn)行分析（單列），叫做關(guān)聯(lián)分析的母序列：

子序列是指除決定因素外，會(huì)對(duì)頁巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)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(gè)子因素，則有子序列：

首先將母、子序列組合后，就構(gòu)成如下原始數(shù)組矩陣：

本次論文中采用的是歸一化方法，將有量綱的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無量綱數(shù)據(jù)，將單個(gè)行列式的最大值歸一，其它數(shù)值按照比例縮放得到一個(gè)新的矩陣。若將變換后的母序列記為單列，各個(gè)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(duì)值為：

求得各子因素與母因素之間的絕對(duì)差值的最大值為：

求得各子因素與母因素之間的絕對(duì)差值的最小值為：

其次，通過下列公式求得灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)：

為了提高灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的顯著性差異，由于最大絕對(duì)差值的減弱，差值過大可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)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(jì)算，獲得的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)參數(shù)關(guān)聯(lián)系數(shù)數(shù)據(jù)如表所示：

接下來，利用灰關(guān)聯(lián)系數(shù)來求得灰關(guān)聯(lián)度

表2 綜合評(píng)價(jià)因子表

γi,0為子序列的某一列i列與母序列的0列灰關(guān)聯(lián)度，灰度關(guān)聯(lián)度其值的取值范圍是0.1-1。子因子與主因子的相關(guān)度接近1，說明子因子對(duì)主因子的影響越大，反之越小。得到的統(tǒng)計(jì)計(jì)算的結(jié)果。

權(quán)重系數(shù)是各評(píng)價(jià)指標(biāo)（子因子）對(duì)儲(chǔ)層質(zhì)量的影響程度，或者說各個(gè)因子占所有評(píng)價(jià)因子的百分比（也時(shí)常用小數(shù)表示）。通過這一步驟得到各子因子對(duì)于儲(chǔ)層質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)的權(quán)重系數(shù)ai,0，表達(dá)式為：

最終，計(jì)算得到單項(xiàng)權(quán)重系數(shù)，將單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)（初始的歸一化參數(shù)）與本類的“權(quán)重”系數(shù)相乘相加，直接得到各個(gè)儲(chǔ)層的綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，得到最終評(píng)價(jià)儲(chǔ)層質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)因子。

得到的國內(nèi)外六大盆地和調(diào)查區(qū)的綜合評(píng)價(jià)因子：

通過該方法，綜合分析參考地質(zhì)、有機(jī)地球化學(xué)特征、巖石學(xué)特征、儲(chǔ)層物性特征及部分參數(shù)井特征，再結(jié)合儲(chǔ)集特征綜合評(píng)價(jià)因子Q，按照該思路，大致將頁巖儲(chǔ)層定量分為以下三類：

Q＞0.60時(shí)為Ⅰ類儲(chǔ)層；0.50＜Q≤0.60時(shí)，為Ⅱ類儲(chǔ)層；0.40＜Q≤0.50時(shí)，為Ⅲ類儲(chǔ)層，占研究單元總數(shù)的43%。調(diào)查區(qū)本次綜合評(píng)價(jià)因子Q=0.5159，剛好達(dá)到Ⅱ類儲(chǔ)層。單從儲(chǔ)集特征分級(jí)評(píng)價(jià)的各個(gè)指標(biāo)綜合來看，調(diào)查區(qū)是較為有利的。

3 對(duì)頁巖氣藏研究的意義

本文旨在通過借鑒煤層氣分級(jí)評(píng)價(jià)的灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)富有機(jī)質(zhì)頁巖儲(chǔ)層進(jìn)行綜合定量評(píng)價(jià)。在以上的綜合研究之后成果資料對(duì)今后在調(diào)查區(qū)有利部位打井，選擇合理的儲(chǔ)層改造方法及周邊地區(qū)地質(zhì)研究、生產(chǎn)可以提供充分依據(jù)。

[1]楊欣超等.灰色關(guān)聯(lián)分析在煤層氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 [J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào),2010,2 (30):202-221.

[2]涂乙等.灰色關(guān)聯(lián)分析法在青東凹陷儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 [J].天然氣地球科學(xué), 2012,2(23):381-386.

P64[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-149-1