基于模糊綜合評(píng)判的潞安礦區(qū)煤系地層巖性測(cè)井識(shí)別

李澤宇

(長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 430100)

基于模糊綜合評(píng)判的潞安礦區(qū)煤系地層巖性測(cè)井識(shí)別

李澤宇

(長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 430100)

本文運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)方法，構(gòu)造了模糊關(guān)系矩陣，綜合利用七種貼近度模型，開(kāi)展巖性識(shí)別。通過(guò)對(duì)潞安礦區(qū)測(cè)井資料的處理，計(jì)算巖性與錄井分析巖性吻合度較高，應(yīng)用效果良好，具有一定的借鑒意義。

巖性識(shí)別 測(cè)井曲線 模糊評(píng)判 模糊關(guān)系矩陣

1 模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判方法

1.1 確定因素集合評(píng)語(yǔ)集

根據(jù)實(shí)際需求，確定評(píng)價(jià)因素集U=(u1,u2,…um)，即選擇合適的測(cè)井曲線；需要評(píng)價(jià)對(duì)象巖性的等級(jí)為抉擇評(píng)語(yǔ)集V=(v1,v2,…vn)。

1.2 構(gòu)造模糊關(guān)系矩陣R

1.3 確定因素重要程度模糊子集A

因各評(píng)價(jià)因素在總的評(píng)價(jià)中的影響程度可能不同，需確定各因素ui(1=1,2,…,m)的重要程度系數(shù)ai(i=1,2,…,m)，記作：A=(a1,a2,…am)，它是單因素ui在總評(píng)價(jià)中對(duì)vj影響程度大小的度量。

1.4 確定模糊綜合評(píng)判集B

因此根據(jù)Bj=b1j×c1+b2j×c2+b3j×c3+b4j×c4+b5j×c5+b6j×c6+b7j×c7模型可以計(jì)算出Bj。

七種模型分別為：

P1:

P2:

P3:

P4:

P5:

P6:

P7:

2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型建立

2.1 評(píng)價(jià)因素集和抉擇評(píng)語(yǔ)集確定

根據(jù)潞安礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)40口井巖心、錄井分析(表1)，該區(qū)煤系地層巖性以灰?guī)r、砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、煤矸、煤巖為主，因此確定了評(píng)語(yǔ)集：V=(灰?guī)r，砂巖,細(xì)砂巖，粉砂巖，泥巖，煤矸，煤巖)。筆者統(tǒng)計(jì)分析了7種巖性的自然伽馬(GR)、自然電位(SP)、電阻率(RD)、聲波(AC)、密度(DEN)、中子(CNL)常規(guī)測(cè)井曲線變化值。由統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，GR、RD、AC不同巖性變化較大，DEN次之，而由于該區(qū)煤系地層滲透性較差，導(dǎo)致井筒與地層之間的離子交換程度低，導(dǎo)致SP幅度異常較小，區(qū)分巖性難度大；而中子主要測(cè)量含氫指數(shù)，可以識(shí)別出煤層，但其它巖性受黏土礦物較高影響，吸附氫分子高，導(dǎo)致不同巖性中子值變化較小，因此優(yōu)選出了GR、DEN、AC、RD確定著眼因素集U=(GR，DEN，AC，RD)。

表1 潞安礦區(qū)煤系地層不同巖性測(cè)井值變化范圍統(tǒng)計(jì)表

2.2 確定模糊綜合評(píng)判矩陣

圖1 沁水盆地潞安礦區(qū)煤系地層不同巖性GR測(cè)井值頻率分布圖

同理，統(tǒng)計(jì)出不同巖性的DEN、AC、RD分布集中值，計(jì)算出各因素評(píng)價(jià)集。綜合以上各單因素的評(píng)價(jià)集，根據(jù)隸屬原則，構(gòu)建模糊評(píng)判矩陣R:

2.3 確定重要程度模糊集及模型權(quán)重向量

準(zhǔn)確確定不同測(cè)井反應(yīng)巖性的重要程度A是挖掘各測(cè)井信息的重要條件，由于測(cè)井曲線的影響程度具有模糊性，因此采用灰色關(guān)聯(lián)法(是一種多因素比較分析法，如果樣本數(shù)據(jù)列反映出兩因素變化的態(tài)勢(shì)基本一致，則關(guān)聯(lián)度較大，反之較小)，首先計(jì)算出利用單條測(cè)井曲線識(shí)別巖性吻合度,然后計(jì)算單測(cè)井在整體評(píng)價(jià)中的重要程度=單井吻合度/4條測(cè)井曲線計(jì)算的吻合度之和。

3 應(yīng)用效果分析

圖2 X1井煤系地層巖性模糊綜合評(píng)判識(shí)別圖

圖3 X2井煤系地層巖性模糊綜合評(píng)判識(shí)別圖

計(jì)算結(jié)果表明，應(yīng)用模糊綜合評(píng)判方法的測(cè)井巖性識(shí)別，能獲得連續(xù)的巖性剖面，并且由于測(cè)井曲線分辨率較巖屑錄井高，能有效的識(shí)別出煤層內(nèi)部的煤矸層，對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)煤質(zhì)分析、圍巖性質(zhì)判別有重要的作用。

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(責(zé)任編輯 桑逢云)

Discriminate Lithology of Coal Measure Strata by Logging Based on Fuzzy Synthetic Discrimination

LI Zeyu

(Yangtze University College of Earth Sciences, Hubei 430100)

Using fuzzy mathematics method，fuzzy evaluation matrix is constructed，a standard model of lithology identification is established in the paper. Interpretation of well logging data in the research area, predicted lithology is consistent with the analysis of lithology. the application effect is good, this method has certain reference significance.

Lithology identification;log curve; fuzzy evaluation; evaluation matrix

李澤宇，男，本科在讀，長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院資源勘查工程專業(yè)。