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煤層氣資源的可採性的模糊數學評價

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根據白額勘探區煤層氣可採性參數和資源量條件的特點,選擇模糊數學評價方法對本區煤層氣可採性作出合理的評價,以下是小編蒐集的可採性的模糊數學評價探究的論文範文,歡迎閱讀檢視。

煤層氣資源的可採性的模糊數學評價

引言

對不同地質條件的區域煤層氣可採性評價要選擇不同的評價方法,選擇一個合適的評價方法纔能有效、準確的對一個區域的煤層氣可採性進行全方面的評價。唐書恆等人專門針對華北地區的地質特點,對韓城、平頂山、峯峯和壽陽四個礦區的煤層氣儲層特徵進行總結,開發並完善了一套在現有技術水平下適用的煤層氣可採性評價指標體系(表1)。

鑑於白額勘探區的煤層氣儲層特徵與以上四區煤層氣儲層特徵比較相似,且針對本研究區煤層氣可採性參數的特點,本文將利用這一指標體系透過模糊數學的方法來完成該區煤層氣資源的可採性評價。

 1勘探區地質

白額勘探區位於山西省西南部,北東向長約32km,北西向寬約9km,面積275.89km2.區內大部被第四系黃土覆蓋,只在較大的溝底出露二疊系上統上石盒子組、石千峯組,三疊系下統劉家溝組、和尚溝組和三疊系中統紙坊組基岩。該區構造類型主要爲單斜構造,傾向爲NW,走向爲NE-NNE,存在不明顯的構造變形。

本區含煤地層爲華北型石炭二疊系,煤系總厚80.73~160.16m,平均119.46m,含煤10層,2#、3#和10#煤層爲主要可採煤層,本文以這三個主要可採煤層爲對象進行分析與評價。

 2評價體系參數指標

使用準確、合理的參數指標才能使得最終評價結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指標都是經過對白額勘探區進行勘探作業後得出的原始數據。

2.1資源量參數

資源量參數主要包含3個子參數: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丰度的大小,本區目的層是2煤、3煤和10煤,三層煤總厚度爲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徵、儲集能力和煤層氣封蓋條件等,白額井田各煤層的鏡質組含量大,生氣能力強,煤化程度較高,儲集條件優越,蓋層封閉性好,簡單的地質構造和水文地質條件有利於煤層氣的富集和儲存,煤層氣含量平均爲12.98~20.64m3/t.

(3)煤層層埋深。煤層埋深直接影響着煤儲層的壓力和儲存能力,煤層埋深越大,煤層氣的含氣量越高。白額勘探區的.煤層埋藏深度爲738.05~1194.75m.

2.2可採性參數

(1)儲層壓力梯度。它對煤層氣的解吸、運移和散失起着至關重要的作用,如果煤儲層的壓力小於上下地層的壓力則有利於煤層氣在煤儲層的富集,反之則將導致煤層氣的散失。根據試井資料可知本區多爲低壓異常區。

(2)臨儲比。爲臨界解吸壓力和儲層壓力之比,臨儲力比越大,表明越易於排採。

(3)滲透率。它反映出氣體和水等流體在煤層中的滲透性能,影響着煤層氣在煤儲層中的產出、運移。滲透率是評價流體透過多孔介質難易程度的重要標準,也是表徵滲透性優劣的關鍵參數。滲透率的計算方法有多種,如實驗室測定透氣性係數換算、試井測定、儲層模擬等,由於試井測定方法所得結果更接近現實中的真實情況,故本文采用煤層氣試井滲透率作爲煤儲層滲透性的評價參數。

(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,吸附時間是產氣速率在時間上的反映,是煤層氣可採性評價體系中的一個重要參數指標。

(5)煤層結構。它決定了煤層氣的賦存位置、氣藏類型和儲存環境,而且在一定程度上影響着煤的滲透率及其含氣量。本區煤層分佈穩定,煤層結構類型較簡單,區內斷裂構造發育,破壞了煤層完整性。

(6)水文地質條件。它對煤層氣在煤儲層的富集、運移和散失有着重要的影響作用。不同性質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。本區內有着良好的隔水層,有利於煤層氣的儲存。

3利用模糊數學方法進行評價

煤層氣可採性評價中的各個參數指標需要分配各自的權重比例,權重比例分配合理,最終評價結果才能客觀有效。本評價體系中已建立的各參數指標權重分配如圖1.

表2爲勘探區煤層氣儲層參數統計結果。將表2中各對應參數數據與表1中煤層氣儲層參數評價分類相比較,按範圍歸類,得出本區煤層氣地質參數評價等級表(表3)。煤層氣資源量參數權重子集分別表示爲A1=(0.3,0.4,0.3)。【1】

4評價結果

最終得出煤層氣儲層模糊綜合評價係數D1爲0.506,將此數據和我國其他目標區煤層氣勘探開發前景的優選排序結果進行對比,白額勘探區的煤層氣開發前景類別屬於較爲不利區,研究區雖然儲層富含煤層氣,但並不具備煤層氣的開採條件。

5結論

根據白額勘探區煤層氣可採性參數和資源量條件的特點,選擇模糊數學評價方法對本區煤層氣可採性作出合理的評價。它把研究區煤層氣儲層的資源量參數和可採性參數兩個主要參數數值化,並把研究區目的層的厚度、埋藏深度、含氣量、儲層壓力梯度、臨儲比、滲透率、吸附時間、煤層結構和水文地質條件等參數在評價過程中因重要性不同而分配不同的權重,從而得出資源量評價矩陣和煤層氣可採性評價矩陣。透過一級級的公式推算,最終得出煤層氣儲層模糊綜合評價係數D1爲0.506.對比全國煤層氣目標區前景優選排序結果,最後得出結論爲目標區不具備煤層氣開採條件,難以進行大規模開採。

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