灰色關(guān)聯(lián)分析法在儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

肖翔 德勒恰提·加娜塔依 劉慧穎 潘品百

摘要：儲(chǔ)層評(píng)價(jià)是儲(chǔ)層研究過(guò)程中的重要部分，儲(chǔ)層參數(shù)及權(quán)重系數(shù)的確定是儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵所在。本文以阜東斜坡頭屯河組二段為例，選取6個(gè)儲(chǔ)層參數(shù)（孔隙度、含砂率、砂巖厚度、泥巖厚度、泥質(zhì)含量、微相類型）進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法確定評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重系數(shù)，進(jìn)一步得到研究區(qū)儲(chǔ)層的綜合評(píng)價(jià)因子Q，將儲(chǔ)層分為四類，Ⅰ類Q大于0.6，可作為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層;Ⅱ類Q為0.5～0.6，可作為有利區(qū)，III類Q為0.4～0.5，為差儲(chǔ)層及IV類Q小于0.4為非儲(chǔ)層。最后選取過(guò)井阜009-阜東5-阜東051的連井砂體和反演剖面圖進(jìn)行驗(yàn)證，其吻合度較高，驗(yàn)證了該方法的可靠性，同時(shí)為有利儲(chǔ)集相帶區(qū)域確定及井位部署提供了可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)層評(píng)價(jià);關(guān)聯(lián)分析;權(quán)重系數(shù);阜東斜坡

引言

灰色系統(tǒng)理論是鄧聚龍教授于1982年提出，主要用來(lái)解決多因素影響問(wèn)題，之后在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、石油、地質(zhì)等各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用。王子文等（2002）闡述了灰色理論判別地層的有效厚度;曾流芳（2002）利用灰色理論對(duì)疏松砂巖油藏進(jìn)行大孔道定量描述 ;楊建超等（2010）利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)淮南礦區(qū)構(gòu)造煤進(jìn)行了煤層氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果與專家打分結(jié)果進(jìn)行比較分析，二者吻合率高達(dá)62.5%;郭少斌（2014）基于灰色理論對(duì)鄂爾多斯上古生界泥頁(yè)巖儲(chǔ)層含氣性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將儲(chǔ)層分為3類;田生民等（2018）以樊川區(qū)儲(chǔ)層為例，運(yùn)用灰色分析法將儲(chǔ)層分為四類，其分類結(jié)果與油田情況相符。綜上，灰色理論在石油地質(zhì)方面已取得成效，但目前將該方法用于準(zhǔn)噶爾盆地儲(chǔ)層研究鮮有報(bào)道，已有文獻(xiàn)多基于物性數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)層有利區(qū)評(píng)價(jià)，方法雖快捷方便，但主觀因素較強(qiáng)，未能真實(shí)的反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。本文以阜東斜坡井區(qū)頭屯河二段儲(chǔ)集層為例，結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析理論分析了各種參數(shù)對(duì)單井儲(chǔ)層的影響，明確各個(gè)影響因素所占的權(quán)重，展開(kāi)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)打分，進(jìn)而選出優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，可為油田勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

準(zhǔn)噶爾盆地是我國(guó)重要的含油氣盆地之一。研究區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷帶的東部，東側(cè)為北三臺(tái)凸起，南側(cè)為阜康斷裂帶。研究區(qū)內(nèi)ZTR指數(shù)表明物源主要來(lái)自北三臺(tái)凸起。研究區(qū)侏羅系廣泛發(fā)育，自下而上分別為下侏羅統(tǒng)八道灣組（J1b）和三工河組（J1s）、中侏羅統(tǒng)西山窯組（J2x）和頭屯河組（J2t）以及上侏羅統(tǒng)齊古組（J3q）。頭屯河組可進(jìn)一步分為三段，主力砂層分布在頭屯河組二段。巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖及少量中-粗砂巖，泥巖與砂巖均呈砂泥巖交互狀，具有多套正旋回沉積組合，旋回上部的泥巖層可作為油藏內(nèi)部的蓋層，儲(chǔ)蓋組合較優(yōu)越。由于河道遷移平凡頻繁，點(diǎn)壩砂體疊遷樣式復(fù)雜，形成孤立狀砂體。頭屯河組二段孔隙度分布呈南北向分布的條帶狀，從東部向西部孔隙度逐漸降低，東部孔隙度在15%以上，最高20%，頭屯河組二段儲(chǔ)層較發(fā)育，單砂層厚度較大，發(fā)育曲流河。

2 灰色關(guān)聯(lián)分析法的基本原理及應(yīng)用

灰色系統(tǒng)理論分析法中確定各類評(píng)價(jià)參數(shù)權(quán)系數(shù)的目的是總結(jié)各類評(píng)價(jià)參數(shù)的親疏關(guān)系，明確儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的重要參數(shù)和因素，掌控不同評(píng)價(jià)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行定量描述和解析。具體包括子母序列的選定、關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度和權(quán)重系數(shù)。依據(jù)空間理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，遵循規(guī)范性、整體性、偶對(duì)稱性及接近性等原則，選取參考數(shù)列和若干比較數(shù)列，形成加權(quán)矩陣，通過(guò)數(shù)學(xué)模型的處理，對(duì)儲(chǔ)層物性的變化態(tài)勢(shì)做定量描述和比較，確定其關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度、權(quán)重系數(shù)，最后得到各樣本的綜合評(píng)價(jià)分。

3 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與驗(yàn)證

將通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析法計(jì)算得到的結(jié)果儲(chǔ)層分布范圍與沉積微相對(duì)比，阜東斜坡頭二段Ⅰ類儲(chǔ)層主要分布在B北74、阜009井周?chē)?，平均孔隙度?3.57%，砂厚都大于40m，其中北74更高達(dá)74m，其中阜009已獲得工業(yè)油流，主要發(fā)育在點(diǎn)壩，可作為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層;Ⅱ類儲(chǔ)層最多，作為有利儲(chǔ)層，占到儲(chǔ)層類型的30%，平均孔隙度為15.53%，其中阜東5、阜東7、阜東8井已見(jiàn)到工業(yè)油流，該類儲(chǔ)層位于曲流河河道及部分點(diǎn)壩。III類、IV類儲(chǔ)層主要分布在北62井，阜東021井外圍，位于泛濫平原，含砂率較低，通常不作為有利區(qū)。

4 結(jié)論

（1）灰色關(guān)聯(lián)分析法在應(yīng)用過(guò)程中具有數(shù)據(jù)易獲取，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)算方便的特點(diǎn)。選取孔隙度、砂厚、含砂率、泥厚、泥質(zhì)含量、微相類型作為評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的指標(biāo)，按照權(quán)重系數(shù)大小順序孔隙度﹥微相類型﹥砂厚﹥泥厚﹥含砂率﹥泥質(zhì)含量順序，求得各樣本的綜合權(quán)衡評(píng)價(jià)分。

（2）應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)阜東斜坡頭屯河組二段儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析，Ⅰ類Q大于0.6，分布范圍為10%，可作為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層進(jìn)行勘探部井建議;Ⅱ類Q為0.5～0.6，占到儲(chǔ)層類型的30%，平均孔隙度為15.53%，可作為有利區(qū)，III類Q為0.4～0.5的差儲(chǔ)層及Q小于0.4的IV類儲(chǔ)層主要分布在泛濫平原，含砂率較低，通常不作為有利區(qū)。

（3）通過(guò)選取過(guò)Ⅰ類儲(chǔ)層和Ⅱ類儲(chǔ)層的阜009-阜東5-阜東051井的連井剖面和反演剖面驗(yàn)證評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：阜009井位于Ⅰ類儲(chǔ)層，在連井剖面上砂體較厚，反演剖面表現(xiàn)為強(qiáng)振幅;阜東5井被評(píng)價(jià)為Ⅱ類儲(chǔ)層，發(fā)育一套厚砂體，反演剖面顯示較好;阜東051井被評(píng)價(jià)為III類儲(chǔ)層，砂體發(fā)育較薄，規(guī)模小，在反演剖面上，顯示斷續(xù)狀。因此基于灰色理論對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的結(jié)果具有一定的可靠性，可利用此結(jié)果作為井位部署的依據(jù)。

作者簡(jiǎn)介;肖翔（1994-），男，在讀研究生，研究方向?yàn)橛蜌獾刭|(zhì)。