煤層氣資源的可采性的模糊數(shù)學評價

時間：2023-05-06 12:44:34 數(shù)學論文我要投稿

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根據(jù)白額勘探區(qū)煤層氣可采性參數(shù)和資源量條件的特點，選擇模糊數(shù)學評價方法對本區(qū)煤層氣可采性作出合理的評價，以下是小編搜集的可采性的模糊數(shù)學評價探究的論文范文，歡迎閱讀查看。

煤層氣資源的可采性的模糊數(shù)學評價

引言

對不同地質(zhì)條件的區(qū)域煤層氣可采性評價要選擇不同的評價方法，選擇一個合適的評價方法才能有效、準確的對一個區(qū)域的煤層氣可采性進行全方面的評價。唐書恒等人專門針對華北地區(qū)的地質(zhì)特點，對韓城、平頂山、峰峰和壽陽四個礦區(qū)的煤層氣儲層特征進行總結(jié)，開發(fā)并完善了一套在現(xiàn)有技術水平下適用的煤層氣可采性評價指標體系(表1)。

鑒于白額勘探區(qū)的煤層氣儲層特征與以上四區(qū)煤層氣儲層特征比較相似，且針對本研究區(qū)煤層氣可采性參數(shù)的特點，本文將利用這一指標體系通過模糊數(shù)學的方法來完成該區(qū)煤層氣資源的可采性評價。

1勘探區(qū)地質(zhì)

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白額勘探區(qū)位于山西省西南部，北東向長約32km,北西向?qū)捈s9km,面積275.89km2.區(qū)內(nèi)大部被第四系黃土覆蓋，只在較大的溝底出露二疊系上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組，三疊系下統(tǒng)劉家溝組、和尚溝組和三疊系中統(tǒng)紙坊組基巖。該區(qū)構(gòu)造類型主要為單斜構(gòu)造，傾向為NW,走向為NE-NNE,存在不明顯的構(gòu)造變形。

本區(qū)含煤地層為華北型石炭二疊系，煤系總厚80.73~160.16m,平均119.46m,含煤10層，2#、3#和10#煤層為主要可采煤層，本文以這三個主要可采煤層為對象進行分析與評價。

2評價體系參數(shù)指標

使用準確、合理的參數(shù)指標才能使得最終評價結(jié)果具有較高的可信度和精準性，此評價體系中所需的各項參數(shù)指標都是經(jīng)過對白額勘探區(qū)進行勘探作業(yè)后得出的原始數(shù)據(jù)。

2.1資源量參數(shù)

資源量參數(shù)主要包含3個子參數(shù)：目的層厚度，含氣量，目的層埋深。

(1)煤層厚度。同等條件下，煤層的厚度決定了資源豐度的大小，本區(qū)目的層是2煤、3煤和10煤，三層煤總厚度為2.62~12.90m,平均2.78m.

(2)煤層含氣量。影響煤儲層含氣量的主要因素有煤層氣烴源巖特征、儲集能力和煤層氣封蓋條件等，白額井田各煤層的鏡質(zhì)組含量大，生氣能力強，煤化程度較高，儲集條件優(yōu)越，蓋層封閉性好，簡單的地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件有利于煤層氣的富集和儲存，煤層氣含量平均為12.98~20.64m3/t.

(3)煤層層埋深。煤層埋深直接影響著煤儲層的壓力和保存能力，煤層埋深越大，煤層氣的含氣量越高。白額勘探區(qū)的煤層埋藏深度為738.05~1194.75m.

2.2可采性參數(shù)

(1)儲層壓力梯度。它對煤層氣的解吸、運移和散失起著至關重要的作用，如果煤儲層的壓力小于上下地層的壓力則有利于煤層氣在煤儲層的富集，反之則將導致煤層氣的散失。根據(jù)試井資料可知本區(qū)多為低壓異常區(qū)。

(2)臨儲比。為臨界解吸壓力和儲層壓力之比，臨儲力比越大，表明越易于排采。

(3)滲透率。它反映出氣體和水等流體在煤層中的滲透性能，影響著煤層氣在煤儲層中的產(chǎn)出、運移。滲透率是評價流體通過多孔介質(zhì)難易程度的重要標準，也是表征滲透性優(yōu)劣的關鍵參數(shù)。滲透率的計算方法有多種，如實驗室測定透氣性系數(shù)換算、試井測定、儲層模擬等，由于試井測定方法所得結(jié)果更接近現(xiàn)實中的真實情況，故本文采用煤層氣試井滲透率作為煤儲層滲透性的評價參數(shù)。

(4)吸附時間。它是指含氣量測定過程中氣體體積達到總吸附量的63%時所需要的時間，吸附時間是產(chǎn)氣速率在時間上的反映，是煤層氣可采性評價體系中的一個重要參數(shù)指標。

(5)煤層結(jié)構(gòu)。它決定了煤層氣的賦存位置、氣藏類型和保存環(huán)境，而且在一定程度上影響著煤的滲透率及其含氣量。本區(qū)煤層分布穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)類型較簡單，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，破壞了煤層完整性。

(6)水文地質(zhì)條件。它對煤層氣在煤儲層的富集、運移和散失有著重要的影響作用。不同性質(zhì)的地下水對煤層氣的溶解和搬運能力不同，另外活躍的水動力將使吸附的煤層氣減少，從而影響其含氣量。本區(qū)內(nèi)有著良好的隔水層，有利于煤層氣的保存。

3利用模糊數(shù)學方法進行評價

煤層氣可采性評價中的各個參數(shù)指標需要分配各自的權(quán)重比例，權(quán)重比例分配合理，最終評價結(jié)果才能客觀有效。本評價體系中已建立的各參數(shù)指標權(quán)重分配如圖1.

表2為勘探區(qū)煤層氣儲層參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果。將表2中各對應參數(shù)數(shù)據(jù)與表1中煤層氣儲層參數(shù)評價分類相比較，按范圍歸類，得出本區(qū)煤層氣地質(zhì)參數(shù)評價等級表(表3)。煤層氣資源量參數(shù)權(quán)重子集分別表示為A1=(0.3,0.4,0.3)�！�1】

4評價結(jié)果

最終得出煤層氣儲層模糊綜合評價系數(shù)D1為0.506,將此數(shù)據(jù)和我國其他目標區(qū)煤層氣勘探開發(fā)前景的優(yōu)選排序結(jié)果進行對比，白額勘探區(qū)的煤層氣開發(fā)前景類別屬于較為不利區(qū)，研究區(qū)雖然儲層富含煤層氣，但并不具備煤層氣的開采條件。

5結(jié)論

根據(jù)白額勘探區(qū)煤層氣可采性參數(shù)和資源量條件的特點，選擇模糊數(shù)學評價方法對本區(qū)煤層氣可采性作出合理的評價。它把研究區(qū)煤層氣儲層的資源量參數(shù)和可采性參數(shù)兩個主要參數(shù)數(shù)值化，并把研究區(qū)目的層的厚度、埋藏深度、含氣量、儲層壓力梯度、臨儲比、滲透率、吸附時間、煤層結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件等參數(shù)在評價過程中因重要性不同而分配不同的權(quán)重，從而得出資源量評價矩陣和煤層氣可采性評價矩陣。通過一級級的公式推算，最終得出煤層氣儲層模糊綜合評價系數(shù)D1為0.506.對比全國煤層氣目標區(qū)前景優(yōu)選排序結(jié)果，最后得出結(jié)論為目標區(qū)不具備煤層氣開采條件，難以進行大規(guī)模開采。

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