六盘水矿区煤层气目标区优选与评价

刘照永

摘 要：为实现六盘水矿区煤层气目标区优先与评价，依据六盘水地质构造情况，选取8个向斜构造单元为研究对象，建立评价指标体系，运用层次分析法确定指标权重，通过多层次灰色优选模型对研究区进行优选排序。结果表明，最优目标区为普安向斜，较优目标区为照子河向斜和土城向斜，一般目标区为郎岱、六枝和格目底向斜。

关键词：灰色理论；目标区优选；地质构造；煤层气

煤层气可以作为一种洁净高效的新能源来使用。勘探目标区数量众多、目标区规模、地质条件、及开发基础等方面差异很大、研究程度参差不齐等特点。对煤层气勘探目标区进行优选，即可以降低勘探成本，避免盲目性勘探，又可以及时利用勘探成果，对煤层气的商业性开发做出战略性决策[1-2]。

煤层气区块是一个典型的多因素复杂系统，叶建平等提出“定量排序法”对其进行优选评价。通常的做法就是让评价单元根据一些标准对号入座，从而筛选出最具开发前景的区块，这一过程中灰色系统理论方法常被作为评价方法。

本文首先根据六盘水矿区煤层气勘探开发现状选取煤层气区块评价指标，构建评价指标体系，依据定量和定性相结合的原则，用层次分析法确定权重，结合多层次的灰色优选模型对六盘水矿区的8个向斜构造单元进行优选排序。

1 研究区概况

六盘水地区是是贵州省重要的煤炭资源储存区，贵州省的大部分煤炭资源就产出于这个地区，大致在北纬25o25～26o55；东经104o25，～105o40，的范围内，境内有贵昆铁路及滇黔公路通过，交通较方便。

六盘水境内地质作用强烈，地质构造复杂且多为向斜构造。向斜是该地区主要的控煤和重要的富气单元，且各向斜构造单元平均煤层厚度差别不大，煤层气赋存影响因素相似。该区境内的向斜界限明显，容易区分并且各向斜之间水力联系微弱，形成各自独立流体压力系统，有单独分析研究的必要性。结合六盘水境内目前的勘探情况，选取盘关向斜、土城向斜、照子河向斜、普安向斜、格目底向斜、六枝向斜、青山向斜为煤层气优选评价的目标区。

2 评价指标体系建立

煤层气目标区是一个复杂的多层次系统，影响其劣的因素众多。通过细致的分析影响煤层气目标区的因素以及各种因素之间的关系，结合六盘水矿区煤层气勘探开发现状，选择评价单元内有代表性的评价指标，另外选取两项定性指标，共九项指标参与本文的优选排序，所有指标均为越优越大且非负。对评价指标进行层次处理，一级指标包括几何因素、煤储层因素、资源因素和开发基础因素，二级指标包括含气面积、煤层厚度、煤级、渗透率、镜质组反射率、资源丰度、含气量七个定量指标以及市场需求和开发基础条件两个定性指标。

3 煤层气目标区综合评价

3.1 指标权重计算

层次分析法是一种常见的权重确定方法，主要是用来对非定量事物进行定量分析。层次分析法充分考虑主观和客观判断，既把专家的意见作为权重确定的依据，又客观的考虑系统内外环境，将复杂因素分层加以区别分析。煤层气指标评价系统因子众多，结构复杂，所以采用层次分析法确定指标权重。

通过调查专家意见，且参考前人在煤层气优选确定的指标权重，建立优选指标亮亮判断矩阵，计算判断矩阵的最大特征根并进行一致性检验后计算各层次的指标权重值。一级指标权重记为W1，二级指标权重记为w21、w22、w23、w24。经过计算分别为：W1=[0.04931，0.59649，0.22975，0.12445]、w21=（07501、0.2499）、w22=（0.1521、0.8749）、w23=（0.6、0.2、0.2）、w24=（0.75、0.25）

3.2 灰色优选的实现

多层次灰色优选模型适合于既含有定量指标又含有定性指标的多指标体系的综合评价。进行灰色评判时从指标的低层次开始计算，高一级的评判矩阵有低一级的评判结果构成，依次递归计算至顶层，得到灰色优选的最终评判结果。以几何因素综合评价为例。

首先确定理想对象，在几何因素中理想对象选取含气面积最大值为1268，煤层厚度选取最大值24.62m，并进行标准化处理。

其次，计算灰色关联系数 （x0（k），x1（k）），依据公式

（1）

第三，计算灰色关联度。结合各自因素的权重，得到几何因素的灰色关联对为：

同理可以得到煤储层因素、资源因素、开发基础因素、灰色综合评判结果。

由第二层次的灰色综合评判结果计算第一层次的灰色关联度，结果为：

根据结果可知，普安向斜与理想对象的关联度最大，即表示普安向斜在综合评价中最适合煤层气的开发勘探。而格目底向斜最不适合煤层气开发。

4 结果与分析

根据与理想对象的关联度结果，对煤层气目标区进行排序，有最优到最次排序依次为：普安向斜、盘关向斜、青山向斜、照子河向斜、土城向斜、郎岱向斜、六枝向斜、格目底向斜。

（1）通过对六盘水矿区地质资料的研究，依据矿区内地质构造、地层特征等，划分煤层气目标区。区内向斜发育，向斜之间界限明显且勘探程度不同，因此选取矿区内八个向斜作为煤层气目标区。

（2）在煤层气综合评价中，利用多层次灰色优选模型，结合层次分析法可以在一定程度上减少评价者的主观因素的影响，更能准确反映煤层气目标区优劣差异，提高煤层气目标区优选结果的精度。

（3）本研究遵循评价指标选取原则，采用定性与定量结合的方法选取几何因素、煤储层因素、资源因素和开发基础因素四个对煤层气目标区优选影响较大的因素，建立煤层气目标区评价指标体系，对云南和贵州以及其他地区的煤层气评价具有一定的指导作用。

参考文献：

[1]杨永国，秦勇，姜波.煤层气项目经济评价理论与方法研究[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001（10）：5-6.

[2]叶建平，秦勇，林大扬.中国煤层气资源[M].徐州：中国矿业大学出版社，1998：11-12.endprint